BIOLOGICAL ACTIVITIES OF OLIVE OIL POLYPHENOLS

1. OLEOCANTHAL – ΕΛΑΙΟΚΑΝΘΑΛΗ

Oleocanthal is one of the most important and well-studied constituents of the olive  oil phenolic fraction. Its presence in olive oil was first mentioned by Montedoro in  1993¹ and it appears in varying levels in olive oil. According to extended and well  documented studies oleocanthal’s concentration may reach 2275 mg/Kg in olive oil and its concentration is affected by different genetic and pedoclimatic factors². The  study of the biological activities of oleocanthal started many years later by  Beauchamp in 2006³in research which highlighted the anti-inflammatory activity and also revealed that oleocanthal is the constituent that gives to olive oil its pungent  taste. Since then, many researchers have published various data, confirming  numerous biological activities for this constituent.

 

Η ελαιοκανθάλη είναι ίσως το πιο σημαντικό και πιο καλά μελετημένο φαινολικό  συστατικό του ελαιολάδου. Η παρουσία της στο ελαιόλαδο αναφέρθηκε για πρώτη  φορά από τον Montedoro το 1993¹, και η συγκέντρωσή της κυμαίνεται σε  διαφορετικά επίπεδα από ελαιόλαδο σε ελαιόλαδο. Σύμφωνα με πρόσφατες  εκτενείς και τεκμηριωμένες μελέτες η συγκέντρωση της ελαιοκανθάλης μπορεί να φτάσει ακόμα και τα 2273 mg/Kg ελαιολάδου², ενώ η συγκέντρωσή της στο  ελαιόλαδο επηρεάζεται από διάφορους γενετικούς και πεδοκλιματικούς  παράγοντες. Οι βιολογικές δράσεις της ελαιοκανθάλης ξεκίνησαν να μελετώνται  αρκετά χρόνια μετά την ανακάλυψη της από την ερευνητική ομάδα του Beauchamp το 2006³ σε μια μελέτη που τονίστηκε η αντιφλεγμονώδης δράση της και στην οποία  για πρώτη φορά αναφέρθηκε ότι η ελαιοκανθάλη είναι το συστατικό το οποίο  προσδίδει στο ελαιόλαδο πικάντικη γεύση. Από το 2006 και μετά έχουν

¹ GianFrancesco Montedoro, ‘Simple and Hydrolyzable Phenolic Compounds in Virgin Olive Oil. 1. Their Extraction,  Separation, and Quantitative and Semiquantitative Evaluation by HPLC | Jοurnal of Agricultural and Food Chemistry,  40.9 (1992), 1571–76.

² Panagiotis Diamantakos et al, ‘A New Definition of the Term “High-Phenolic Olive Oil” Based on Large Scale  Statistical Data of Greek Olive Oils Analyzed by QNMR’, Molecules (Basel, Switzerland), 26.4 (2021), 1115  <https://doi.org/10.3390/molecules26041115>.

³ Gary K. Beauchamp et al, ‘Phytochemistry: Ibuprofen-like Activity in Extra-Virgin Olive Oil’, Nature, 437.7055  (2005), 45–46 <https://doi.org/10.1038/437045a>.

 

παρουσιαστεί δεδομένα για ποικίλες βιολογικές δράσεις και οι οποίες θα  παρουσιαστούν στην συνέχεια.

1.1 Anti-inflammatory activity/ Αντιφλεγμονώδης δράση.

In vitro studies/ Μελέτες in vitro.

The first biological activity that was reported for oleocanthal was the anti inflammatory activity by Beauchamp in 2006³. In his research Beauchamp and his  partners based on the fact that the bitterness of certain compounds is correlated with their pharmacological activity, they tested whether oleocanthal might mimic the  pharmacological effects of ibuprofen. Ibuprofen is a strong anti-inflammatory drug  which also causes a similar taste perception. Ibuprofen is a non-selective inhibitor of  the cyclooxygenase enzymes COX-1 and COX-2 which are strongly related with the  mechanism of inflammation. The in vitro studies showed that oleocanthal causes a  dose-dependent inhibition of COX-1 and COX-2 activities, similar to ibuprofen but in  lower doses which finally leads to the reduction of inflammation.

The above evidence is very important because inflammation is related with many  diseases. In 2010, Iacono and her co-authors studied the effect of oleocanthal on the  modulation of NO production in chondrocytes⁴. The increase of NO which has been  associated with cartilage degradation, causes progress of joint diseases like  osteoarthritis. Cultured ATDC-5 chondrocytes were tested with different doses of  oleocanthal, and the results showed that it decreased lipopolysaccharide-induced  NOS2 synthesis in chondrocytes without significantly affecting cell viability at lower  concentrations.

⁴ Anna Iacono et al, ‘Effect of Oleocanthal and Its Derivatives on Inflammatory Response Induced by Lipopolysaccharide in a Murine Chondrocyte Cell Line’, Arthritis and Rheumatism, 62.6 (2010), 1675–82  <https://doi.org/10.1002/art.27437>.

4

Oleocanthal (OC) suppresses lipopolysaccharide (LPS)–induced nitric oxide (NO) production. ATDC-5 cells (8 104 )  were pretreated with 1–25  

M oleocanthal for 12 hours and then exposed to 250 ng/ml LPS for 24 hours (A) or 48 hours (B)5

 

Expanding this research field, the same research team tried to evaluate the anti inflammatory activity of oleocanthal in murine macrophages J774 and murine  chondrocytes ATDC5 with a particular focus on the inhibition of gene expression of  pro-inflammatory factors such as MIP-1α and IL-6⁵. They found that oleocanthal inhibits LPS-induced NO production in J774 macrophages, without affecting cell  viability. Moreover, it inhibits MIP-1α and IL-6 mRNA expression, as well as protein  synthesis, in both ATDC5 chondrocytes and J774 macrophages.

The inflammation genesis via COX1 mechanism is responsible for many serious chronic diseases such as cardiovascular diseases and cancer. Rosignoli and her team  studied the effect of oleocanthal on the release of superoxide anions (O2−),  prostaglandin E2 (PGE2) and tumor necrosis factor α (TNFα) and the expression of  COX2⁶. All these mediators are normally produced by neutrophils and monocytes in  order to heal an inflammation. In pathogenic condition, the abovementioned

processes are unregulated and amplified with the consequent overproduction of the  inflammatory mediators which leads in serious diseases. The researchers showed that  oleocanthal inhibited the production of O2⁻ at 36% and highlighted the ability of olive  oil phenols to modulate the production of pro-inflammatory molecules, a property  common to non-steroidal anti-inflammatory drugs.

Similar results were reported some years later in two studies by Scotese and by  Montoya⁷in different pro-inflammatory factors such as IL-6, IL-8, CCL3, LCN2 and  TNF-a induced by LPS in human primary osteoarthritis chondrocytes without having  any cytotoxic effect⁸.

⁵ Morena Scotece, Rodolfo Gómez, et al, ‘Further Evidence for the Anti-Inflammatory Activity of Oleocanthal:  Inhibition of MIP-1α and IL-6 in J774 Macrophages and in ATDC5 Chondrocytes’, Life Sciences, Contribution of  Intraneuronal Amyloid β Accumulation to Alzheimer’s Disease, 91.23 (2012), 1229–35  <https://doi.org/10.1016/j.lfs.2012.09.012>.

⁶ Patrizia Rosignoli et al, ‘Effect of Olive Oil Phenols on the Production of Inflammatory Mediators in Freshly

Isolated Human Monocytes’, The Journal of Nutritional Biochemistry, 24.8 (2013), 1513–19  <https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2012.12.011>.

⁷ Tatiana Montoya, Maria L. Castejón, et al, ‘Oleocanthal Modulates LPS-Induced Murine Peritoneal  Macrophages Activation via Regulation of Inflammasome, Nrf-2/HO-1, and MAPKs Signaling Pathways’,  Journal of Agricultural and Food Chemistry, 67.19 (2019), 5552–59  <https://doi.org/10.1021/acs.jafc.9b00771>.

⁸ Morena Scotece, Javier Conde, et al, ‘Oleocanthal Inhibits Catabolic and Inflammatory Mediators in  LPS-Activated Human Primary Osteoarthritis (OA) Chondrocytes Through MAPKs/NF-ΚB Pathways’,  Cellular Physiology and Biochemistry: International Journal of Experimental Cellular Physiology,  Biochemistry, and Pharmacology, 49.6 (2018), 2414–26 <https://doi.org/10.1159/000493840>.

 

Μια από τις πρώτες βιολογικές δράσεις που αναφέρθηκαν για την ελαιοκανθάλη, ως  μεμονωμένο φαινολικό συστατικό του ελαιολάδου, ήταν η αντιφλεγμονώδης δράση από τον Beauchamp και τους συνεργάτες του το 2006³. Σε αυτήν την μελέτη, ο  Beauchamp και οι συνεργάτες του, βασιζόμενοι στην θεωρία ότι η πικρή γεύση  κάποιων ουσιών, σχετίζεται άμεσα με την φαρμακολογική τους δράση, εξέτασαν εάν  η ελαιοκανθάλη έχει παρόμοια δράση με την ιβουπροφένη. H ιβουπροφένη είναι μια  ισχυρά αντιφλεγμονώδης ουσία η οποία και αυτή, προκαλεί μια έντονη αίσθηση του  πικρού κατά την λήψη της. Η ιμπουπροφένη είναι ένας μη εκλεκτικός αναστολέας  των ενζύμων της κυκλοοξυγενάσης COX-1 και COX-2, τα οποία συνδέονται άμεσα με  τον μηχανισμό δημιουργίας μιας φλεγμονής. Η ερευνητική ομάδα απέδειξε σε in vitro πειράματα, ότι η ελαιοκανθάλη προκαλεί δοσοεξαρτώμενη αναστολή των COX

1 και COX-2, παρόμοια με εκείνη της ιβουπροφένης αλλά σε σημαντικά χαμηλότερες  συγκεντρώσεις οδηγώντας τελικά στην μείωση της φλεγμονής.

Τα παραπάνω δεδομένα ήταν πολύ σημαντικά, καθώς ο μηχανισμός δημιουργίας  μιας φλεγμονής, στην εξέλιξή της, συνδέεται με μια σειρά από άλλες σοβαρές  ασθένειες. Το 2010, η Iacono⁴ και οι συνεργάτες της, μελέτησαν την επίδραση που  έχει η ελαιοκανθάλη στην ρύθμιση της παραγωγής του ΝΟ (μονοξείδιο του αζώτου)  στα χονδροκύτταρα. Η αύξηση του ΝΟ σύμφωνα με άλλες μελέτες έχει συσχετισθεί  με την σταδιακή αποικοδόμηση των χόνδρων που συνεπάγεται εξέλιξη νόσων όπως  η οστεοαρθρίτιδα. Σε καλλιέργειες χονδροκυττάρων πραγματοποιήθηκε χορήγηση  διαφορετικών δόσεων ελαιοκανθάλης, κάτι που οδήγησε σε μείωση της επαγόμενης από τους λιποπολυσακχαρίτες σύνθεση του NOS2 στα χονδροκύτταρα χωρίς να  επηρεάσει σημαντικά τη βιωσιμότητα των φυσιολογικών κυττάρων σε χαμηλές συγκεντρώσεις.

Oleocanthal (OC) suppresses lipopolysaccharide (LPS)–induced nitric oxide (NO) production. ATDC-5 cells (8 104 )  were pretreated with 1–25  

M oleocanthal for 12 hours and then exposed to 250 ng/ml LPS for 24 hours (A) or 48 hours (B)6

 

Επεκτείνοντας την μελέτη σε αυτό το πεδίο, η ίδια ερευνητική ομάδα προχώρησε σε  αξιολόγηση της αντιφλεγμονώδους δράσης της ελαιοκανθάλης σε μακροφάγα κύτταρα ποντικού (J774) και χονδροκύτταρα ποντικού (ATDC5) με ιδιαίτερη εστίαση  στην αναστολή της γονιδιακής έκφρασης προφλεγμονωδών παραγόντων όπως η  MIP-1α και η IL-6⁶. Στα αποτελέσματά τους αναφέρουν οτι η ελαιοκανθάλη  αναστέλλει την επαγόμενη από το LPS παραγωγή ΝΟ στα μακροφάγα κύτταρα, χωρίς  να επηρεάζει τη βιωσιμότητα των κυττάρων. Επιπλέον, αναστέλλει την έκφραση  mRNA των MIP-1α και IL-6, καθώς και την πρωτεϊνική σύνθεση, τόσο στα  χονδροκύτταρα ATDC5 όσο και στα μακροφάγα J774.

Η δημιουργία φλεγμονής μέσω του μέσω του μονοπατιού της κυκλοoξυγενάσης  COX1 είναι υπεύθυνη για μια σειρά από πολύ σοβαρές χρόνιες παθήσεις όπως  ασθένειες του καρδιαγγειακού συστήματος και ο καρκίνος. Η Rosignoli⁶ και οι  συνεργάτες της, μελέτησαν την επίδραση που έχει η χορήγηση ελαιοκανθάλης στην  απελευθέρωση του O2−, της προσταγλαδίνης Ε2, και του παράγοντας νέκρωσης  όγκων α (TNF-α) καθώς και την έκφραση της COX2. Όλοι αυτοί οι παράγοντες  αποτελούν ενώσεις-μεσολαβητές που παράγονται φυσιολογικά από ουδετερόφιλα  και μονοκύτταρα για να θεραπεύσουν μια φλεγμονή. Σε παθογόνο κατάσταση, η  παραγωγή των ενώσεων αυτών απορρυθμίζεται και αυξάνουν την συγκέντρωσή  τους, με επακόλουθη υπερπαραγωγή των φλεγμονωδών μεσολαβητών που οδηγεί  σε σοβαρές ασθένειες. Οι ερευνητές απέδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη ανέστειλε την  παραγωγή Ο2^- κατά 36%, ενώ επεσήμαναν την δυνατότητα της ελαιοκανθάλης να  ρυθμίζει όλους του προφλεγμονώδεις δείκτες όπως οι IL-6, IL-8, CCL3, LCN2 και TNF a σε ανθρώπινα χονδροκύτταρα σε πρώιμη οστεοαρθρίτιδα χωρίς καμία  κυτταροτοξική δράση.

 

The anti-inflammatory and ibuprofen – like activity of oleocanthal in the above mentioned evidence showed that oleocanthal may prevent several serious diseases  like osteoarthritis. In order to document this hypothesis, more complex studies were  conducted.  

 

Η αντιφλεγμονώδης και η παρόμοια με την ιβουπροφαίνη δράση της ελαιοκανθάλης  στις προαναφερθείσες μελέτες, έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη μπορεί να αποτρέψει  αρκετές σοβαρές ασθένειες όπως η οστεοαρθρίτιδα. Για να τεκμηριωθεί αυτή η  υπόθεση, διεξήχθησαν πιο σύνθετες μελέτες αυτή την φορά σε ζωντανούς  οργανισμούς.

1.1.1. Dietary Oleocanthal Supplementation Prevents  Inflammation and Oxidative Stress in Collagen-Induced  Arthritis in Mice⁹ 

Summary: 

In this research Montoya et al designed to evaluate the preventive role of dietary  oleocanthal-supplemented effects in collagen-induced arthritis (CIA) murine model.  Since the pathogenesis of rheumatoid arthritis (RA) involves inflammatory and  oxidative components, they tested whether oleocanthal, which has well documented  antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial, anticancer and neuroprotective effects could be used for rheumatoid arthritis prevention.  

Animals were fed with a preventive OLE-enriched dietary for 6 weeks previous to CIA  induction and until the end of experiment time. Dietary OLE prevented bone, joint  and cartilage rheumatic affections induced by collagen. Levels of circulatory matrix  metalloproteinase (MMP)-3 and pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-1β, TNF-α, IL-17,  IFN-γ) were significantly decreased in secoiridoid fed animals. Besides, dietary OLE  

⁹ Tatiana Montoya, Marina Sánchez-Hidalgo, et al, ‘Dietary Oleocanthal Supplementation Prevents  Inflammation and Oxidative Stress in Collagen-Induced Arthritis in Mice’, Antioxidants, 10.5 (2021), 650  <https://doi.org/10.3390/antiox10050650>.

8

was able to diminish COX-2, mPGES-1 and iNOS protein expressions and, also,  PGE2 levels. Overall, our results exhibit preliminary evidence about OLE, as a novel  dietary tool for the prevention of autoimmune and inflammatory disorders, such as  RA.

 

Η πρόσληψη ελαιοκανθάλης μέσω της διατροφής, αποτρέπει  τη φλεγμονή και το οξειδωτικό στρες σε ποντίκια με αρθρίτιδα⁹ 

Σύνοψη: 

Σε αυτή την έρευνα, ο Montoya και οι συνεργάτες του αξιολόγησαν την επίδραση  που έχει η πρόσληψη ελαιοκανθάλης μέσω της διατροφής σε μοντέλο ποντικών με  αρθρίτιδα που προκαλείται από κολλαγόνο. Δεδομένου ότι η παθογένεση της  ρευματοειδούς αρθρίτιδας (ΡΑ) περιλαμβάνει φλεγμονώδη και οξειδωτικά  συστατικά, οι ερευνητές εξέτασαν εάν η ελαιοκανθάλη, η οποία έχει καλά  τεκμηριωμένα αντιοξειδωτικά, αντιφλεγμονώδη, αντιμικροβιακά, αντικαρκινικά και  νευροπροστατευτικά χαρακτηριστικά, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την  πρόληψη της ρευματοειδούς αρθρίτιδας.

Τα ζώα τρέφονταν με τροφή εμπλουτισμένη με ελαιοκανθάλη κατά τη διάρκεια 6  εβδομάδων πριν την τεχνητή πρόκληση αρθρίτιδας και μέχρι το τέλος του  πειράματος. Η πρόσληψη ελαιοκανθάλης απέτρεψε τις ρευματικές παθήσεις των  οστών, των αρθρώσεων και των χόνδρων που προκαλούνται από το κολλαγόνο. Τα  επίπεδα της μεταλλοπρωτεϊνάσης της κυκλοφορικής μήτρας (MMP)-3 και των  προφλεγμονωδών κυτοκινών (IL-6, IL-1β, TNF-α, IL-17, IFN-γ) μειώθηκαν σημαντικά  στα ζώα που τρέφονταν με την ελαιοκανθάλη. Επιπλέον, η ελαιοκανθάλη μπόρεσε  να μειώσει τις εκφράσεις των πρωτεϊνών COX-2, mPGES-1 και iNOS και, επίσης, τα  επίπεδα PGE2.  

Συνολικά, τα αποτελέσματά κατέδειξαν την ελαιοκανθάλη, ως ένα νέο διατροφικό  εργαλείο για την πρόληψη αυτοάνοσων και φλεγμονωδών διαταραχών , όπως η  ρευματοειδής αρθρίτιδα.

1.1.2. Neuroprotective Effects of Oleocanthal, a Compound in  Virgin Olive Oil, in a Rat Model of Traumatic Brain Injury¹⁰ 

Summary: 

In this research Mete et al studied the neuroprotective effects of oleocanthal in  traumatic brain injury (TBI). This pathogenic condition has two distinct phases:  primary and secondary injury. The researchers focused in the second phase in which  many agents have been used to prevent in the past. Based on Oleocanthal’s anti inflammatory and antioxidant properties similar to non-steroidal anti-inflammatory  drugs, they evaluated the neuroprotective effects in a rat model of TBI. Twenty-six  adult male, Wistar rats were used and were divided into 4 groups which treated with different doses of oleocanthal via saline intraperitoneally. Group 1 was the sham  group. Group 2 was the trauma group in which rats were treated with 10 mg/kg twice  a day. Groups 3 and 4, rats were treated with 10 or 30 mg/kg OC IP twice a day. For  each group, brain samples were collected 72 hours after injury. Brain samples and  blood were evaluated with histopathological and biochemical methods. Histopathological evaluation revealed a significant difference between Group 2 and  Group 4. Biochemical findings demonstrated that the oxidative stress index was  highest in Group 2 and lowest in Group 4. Researchers demonstrated that oleocanthal has a protective effect on neural cells after TBI. This effect is achieved by reducing  oxidative stress and apoptosis.

¹⁰ Mesut Mete et al, ‘Neuroprotective Effects of Oleocanthal, a Compound in Virgin Olive Oil, in a Rat  Model of Traumatic Brain Injury’, Turkish Neurosurgery, 28.6 (2018), 858–65  <https://doi.org/10.5137/1019-5149.JTN.21417-17.2>.

Νευροπροστατευτικές ιδιότητες της ελαιοκανθάλης, μιας  ουσίας του ελαιόλαδου, σε μοντέλο ποντικού με εγκεφαλικό  τραυματισμό¹⁰. 

Σύνοψη: 

Σε αυτή την μελέτη ο Mete και οι συνεργάτες του μελέτησαν τις  νευροπροστατευτικές ιδιότητες της ελαιοκανθάλης στην τραυματική εγκεφαλική  βλάβη (TBI). Αυτή η παθογόνος κατάσταση έχει δύο διακριτές φάσεις: Τον πρωτογενή και τον δευτερογενή τραυματισμό. Οι ερευνητές εστίασαν στη δεύτερη  φάση στην οποία πολλές ενώσεις έχουν χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπισή του

στο παρελθόν. Με βάση τις αντιφλεγμονώδεις και αντιοξειδωτικές ιδιότητες της  ελαιοκανθάλης, παρόμοιες με αυτές των μη στεροειδών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων αξιολόγησαν τις νευροπροστατευτικές επιδράσεις σε ένα μοντέλο 

ποντικών με εγκεφαλικό τραυματισμό (TBI). Είκοσι έξι ενήλικα αρσενικά ποντίκια

(Wistar) χρησιμοποιήθηκαν και χωρίστηκαν σε 4 ομάδες που έλαβαν θεραπεία με  διαφορετικές δόσεις ελαιοκανθάλης μέσω φυσιολογικού ορού ενδοπεριτοναϊκώς. Η  ομάδα 1 ήταν το τυφλό γκρουπ. Η ομάδα 2 ήταν η ομάδα με εγκεφαλικό  τραυματισμό όπου έλαβαν θεραπεία με 10 mg/kg δύο φορές την ημέρα. Οι ομάδες 3  και 4, υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 10 ή 30 mg/kg ελαιοκανθάλης δύο φορές την  ημέρα. Για κάθε ομάδα, συλλέχθηκαν δείγματα εγκεφάλου 72 ώρες μετά τον  τραυματισμό. Δείγματα εγκεφάλου και αίματος αξιολογήθηκαν με ιστοπαθολογικές  και βιοχημικές μεθόδους. Οι ιστοπαθολογικές εξετάσεις αποκάλυψαν σημαντική  διαφορά μεταξύ της Ομάδας 2 και της Ομάδας 4. Τα βιοχημικά ευρήματα έδειξαν επίσης ότι ο δείκτης οξειδωτικού στρες ήταν υψηλότερος στην Ομάδα 2 και  χαμηλότερος στην Ομάδα 4. 

Η ελαιοκανθάλη έχει προστατευτική δράση στα νευρικά κύτταρα μετά τον  εγκεφαλικό τραυματισμό. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με τη μείωση του  οξειδωτικού στρες και της απόπτωσης.

1.1.3. Oleocanthal protects against neuronal inflammation and  cardiopulmonary bypass surgery-induced brain injury in rats  by regulating the NLRP3 pathway¹¹ 

Summary: 

In this study Liu et al investigated the potential protective effect of oleocanthal pre treatment against cardiopulmonary bypass (CPB)-induced cerebral injury. These  neuronal injuries are very common after open heart surgery with the aid of  cardiopulmonary bypass (CPB) techniques. Researchers treated with 30 mg/kg via  saline intraperitoneally and was administered 3 h before CPB induction in the treated  group. Behavioral neurological scores and cerebral injury were assessed to determine  the effects of oleocanthal, based on oxidative stress and serum mediators of  inflammation by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The findings suggest  that pre-treatment with oleocanthal reduced neurological dysfunction and cerebral  injury. Parameters of oxidative stress and cytokine levels were reduced in the serum  of the oleocanthal treated group compared with the CPB-only group. Pre-treatment  

¹¹ Xiuye Liu et al, ‘Oleocanthal Protects against Neuronal Inflammation and Cardiopulmonary Bypass  Surgery-Induced Brain Injury in Rats by Regulating the NLRP3 Pathway’, Restorative Neurology and  Neuroscience, 39.1 (2021), 39–44 <https://doi.org/10.3233/RNN-201073>.

12

with oleocanthal ameliorated the expression of TLR-4, IRAK4, and Zonula occludens-1  (ZO-1) proteins in the cerebral tissue of the CPB-injured rats. The results revealed that  treatment with oleocanthal protected against cerebral damage by controlling  microglia inflammation through the TLR-4 pathway.

Η ελαιοκανθάλη προστατεύει από τη νευρωνική φλεγμονή και  τον εγκεφαλικό τραυματισμό που προκαλείται από  χειρουργική επέμβαση καρδιοπνευμονικής παράκαμψης σε  ποντίκια ρυθμίζοντας το μονοπάτι NLRP3¹¹ 

Σύνοψη:

Σε αυτή τη μελέτη η Liu και η ερευνητική της ομάδα διερεύνησαν την πιθανή  προστατευτική επίδραση της προληπτικής θεραπείας με ελαιοκανθάλη έναντι της  επαγόμενης από καρδιοπνευμονική παράκαμψης (CPB) εγκεφαλικής βλάβης. Αυτοί  οι νευρωνικοί τραυματισμοί είναι πολύ συνηθισμένοι μετά από χειρουργική  επέμβαση ανοιχτής καρδιάς με τη βοήθεια τεχνικών bypass. Οι ερευνητές 

προχώρησαν σε θεραπεία με χορήγηση 30 mg/kg μέσω φυσιολογικού ορού  ενδοπεριτοναϊκώς η οποία χορηγήθηκε 3 ώρες πριν από την επαγωγή CPB στην  ομάδα που υποβλήθηκε σε θεραπεία. Οι νευρολογική συμπεριφορά και η  εγκεφαλική βλάβη αξιολογήθηκαν για τον προσδιορισμό της επίδρασης της  ελαιοκανθάλης, με βάση το οξειδωτικό στρες και ταυτοποίησης ενώσεων που  σχετίζονται με τη φλεγμονή με μέθοδο ELISA. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η  προληπτική θεραπεία με ελαιοκανθάλη μείωσε τη νευρολογική δυσλειτουργία και  την εγκεφαλική βλάβη. Οι παράμετροι του οξειδωτικού στρες και τα επίπεδα  κυτοκινών μειώθηκαν στην ομάδα που έλαβε θεραπεία με ελαιοκανθάλη σε  σύγκριση με την ομάδα που είχε μόνο με εγκεφαλικό τραυματισμό. Η προληπτική  θεραπεία με ελαιοκανθάλη βελτίωσε την έκφραση των πρωτεϊνών TLR-4, IRAK4 και  ZO-1 στον εγκεφαλικό ιστό των ποντικών που είχαν τραυματιστεί με CPB. 

Η προληπτική θεραπεία με ελαιοκανθάλη προστατεύει από την νευρωνική  φλεγμονή και τον εγκεφαλικό τραυματισμό ελέγχοντας τη φλεγμονή μέσω της  οδού TLR-4.

 

1.1.4. Topical treatment with oleocanthal extract in reducing  inflammatory reactions after photodynamic therapy: a  prospective quasi-experimental pilot study¹² 

Summary: 

Palacios et al studied another case of inflammation which is a side effect of a therapy,  the photodynamic therapy. Photodynamic therapy (PDT) is an effective treatment  against skin field cancerization. The researchers evaluated the topical efficacy of an  oily fluid enriched with oleocanthal (OC) extract, in comparison with a conventional  oily fluid, in reducing the degree of inflammatory reaction after conventional PDT.  This pilot study, before-after with a control group, performed with a cohort of  consecutive patients diagnosed with actinic keratosis/field cancerization (AK/FC) in  the forehead and/or scalp, treated by PDT. A group of 24 consecutive patients  received the topical application, three times daily for one week, of an emollient oily  fluid in the area treated with PDT. Subsequently, another group, of 23 consecutive  patients, received the same treatment pattern with an oily fluid enriched with  oleocanthal extract. The post-PDT inflammatory reaction was measured using visual  scale of erythema (from 0 to 4). The assessment was conducted at 30 min and at 48 h  post-PDT. In the assessment at 48 h after treatment, the inflammation had improved  more among the patients treated with oleocanthal (median: 25%, 95%CI: -5.3 to 28.5)  than in the non-oleocanthal group (median: 0%; 95%CI: -45.2 to -6.2). The difference  was statistically significant (p < 0.01), and the Cohen’s d value was 0.89 (large effect). 

At three months after PDT, a complete response had been obtained by 60.9% of the  patients treated with OC compared to 29.2% of the non-OC group, and the difference  was close to statistical significance (p=0.059). The topical application of an oily fluid  enriched with oleocanthal extract achieved a greater reduction in post-PDT cutaneous  inflammation and a better treatment response, in comparison with the application of  a conventional oily fluid.

¹² Juan Manuel Segura Palacios et al, ‘Topical Treatment with Oleocanthal Extract in Reducing  Inflammatory Reactions after Photodynamic Therapy: A Prospective Quasi-Experimental Pilot Study’, Complementary Therapies in Medicine, 42 (2019), 298–301  

<https://doi.org/10.1016/j.ctim.2018.12.003>.

Τοπική θεραπεία με εκχύλισμα ελαιοκανθάλης στη μείωση των  φλεγμονωδών αντιδράσεων μετά από φωτοδυναμική  θεραπεία: μια πειραματική πιλοτική μελέτη¹². 

Σύνοψη: 

Ο Palacios και οι συνεργάτες του μελέτησαν μια άλλη περίπτωση φλεγμονής που  είναι παρενέργεια μιας θεραπείας, της φωτοδυναμικής θεραπεία. Η φωτοδυναμική  θεραπεία (PDT) είναι μια αποτελεσματική θεραπεία κατά του καρκίνου του  δέρματος. Οι ερευνητές αξιολόγησαν την αποτελεσματικότητα ενός ελαιώδους  υγρού εμπλουτισμένου με εκχύλισμα ελαιοκανθάλης, σε σύγκριση με ένα συμβατικό  ελαιώδες υγρό, στη μείωση του βαθμού φλεγμονώδους αντίδρασης μετά από συμβατική PDT. Αυτή η πιλοτική μελέτη, διεξήχθη με μια ομάδα διαδοχικών  ασθενών με διάγνωση ακτινικής κεράτωσης/καρκινώματος δέρματος (AK/FC) στο  μέτωπο και/ή στο τριχωτό της κεφαλής, οι οποίοι υποβλήθηκαν σε θεραπεία με PDT.  Μια ομάδα 24 διαδοχικών ασθενών προχώρησε σε τοπική εφαρμογή, τρεις φορές  ημερησίως για μία εβδομάδα, ενός ελαιώδους υγρού στην περιοχή που υποβλήθηκε  σε θεραπεία με PDT. Στη συνέχεια, μια άλλη ομάδα, 23 διαδοχικών ασθενών, έλαβε  το ίδιο σχήμα θεραπείας με ένα ελαιώδες υγρό εμπλουτισμένο με εκχύλισμα  ελαιοκανθάλης. Η φλεγμονώδης αντίδραση μετά την PDT μετρήθηκε  χρησιμοποιώντας οπτική κλίμακα (από 0 έως 4). Η αξιολόγηση διεξήχθη στα 30  λεπτά και στις 48 ώρες μετά την PDT. Στην αξιολόγηση στις 48 ώρες μετά τη  θεραπεία, η φλεγμονή είχε βελτιωθεί περισσότερο μεταξύ των ασθενών που έλαβαν  θεραπεία με ελαιοκανθάλη (διάμεση τιμή: 25%, 95% CI: -5,3 έως 28,5) από ό,τι στην ομάδα που δεν χρησιμοποιήθηκε ελαιοκανθάλη (διάμεση: 0%; 95% CI: -45,2 έως - 6,2. Τρεις μήνες μετά την PDT, είχε επιτευχθεί πλήρης ανταπόκριση από το 60,9%  των ασθενών που έλαβαν θεραπεία με ελαιοκανθάλη σε σύγκριση με το 29,2% της  ομάδας χωρίς ελαιοκανθάλη και η διαφορά ήταν κοντά στη στατιστική  σημαντικότητα (p=0,059).  

Η τοπική εφαρμογή ενός ελαιώδους υγρού εμπλουτισμένου με εκχύλισμα  ελαιοκανθάλης προκαλεί μεγαλύτερη μείωση της δερματικής φλεγμονής μετά την  PDT και καλύτερη απόκριση στη θεραπεία, σε σύγκριση με την εφαρμογή ενός  συμβατικού ελαιώδους υγρού.

Fig. Box-plot of the relative percentage distribution of inflammation change (Baseline – After 48 h)/ No OC: group  without oleocanthal. OC: group with oleocanthal. Bar chart of the distribution of clinical responses at three months  after starting PDT treatment.

1.2 Anti-cancer activity/ Αντικαρκινική δράση.

Another biological activity that has been attributed to oleocanthal is the anti-cancer activity. Cancer is a group of diseases involving abnormal cell growth with the  potential to invade or spread to other parts of the body.

The last decade many in vitro studies have been applied to investigate the anticancer  activity of oleocanthal. Primary investigations by LeGendre¹³ in 2015 showed that OC  

¹³ Onica LeGendre, Paul As Breslin, and David A. Foster, ‘(-)-Oleocanthal Rapidly and Selectively Induces  Cancer Cell Death via Lysosomal Membrane Permeabilization’, Molecular & Cellular Oncology, 2.4  (2015), e1006077 <https://doi.org/10.1080/23723556.2015.1006077>.

 

induced cell death in all cancer cells examined as rapidly as 30 minutes after  treatment in the absence of serum. Treatment of non-transformed cells suppressed  their proliferation but did not cause cell death and also induced both primary necrotic  and apoptotic cell death via induction of lysosomal membrane permeabilization.  

There are many possible pathways for the genesis of cancer including over  expressions of proteins like mTOR and c-Met. In 2011 Elnagar¹⁴ tested whether oleocanthal could inhibit the overexpression of c-Met which has an important  oncogenic role in many tumors. Oleocanthal inhibited the proliferation, migration,  and invasion of the epithelial human breast and prostate cancer cell lines, it  demonstrated anti-angiogenic activity and it inhibited the phosphorylation of c-Met  kinase.

 

The same research team¹⁵ a few years later expanded their research, testing whether  oleocanthal could inhibit Dysregulation of the Hepatocyte growth factor (HGF)/c-Met  signaling. Results showed that oleocanthal inhibits the growth of human breast  cancer cells and also caused a dose-dependent inhibition of HGF-induced cell  migration, invasion and G1/S cell cycle progression.

The anticancer activity of oleocanthal in breast cancer cells without affecting non tumoral breast cells was also highlighted by Diez-Bello and his partners in 2019¹⁶. There is also well documented evidence that the anticancer activity of oleocanthal is  related to the inhibition of the kinase mTor. Khanfar and his partners¹⁷ examined the

¹⁴ Ahmed Y. Elnagar, Paul W. Sylvester, and Khalid A. El Sayed, ‘(-)-Oleocanthal as a c-Met Inhibitor for  the Control of Metastatic Breast and Prostate Cancers’, Planta Medica, 77.10 (2011), 1013–19  <https://doi.org/10.1055/s-0030-1270724>.

¹⁵ Mohamed R. Akl et al, ‘Olive Phenolics as C-Met Inhibitors: (-)-Oleocanthal Attenuates Cell  Proliferation, Invasiveness, and Tumor Growth in Breast Cancer Models’, PloS One, 9.5 (2014), e97622  <https://doi.org/10.1371/journal.pone.0097622>.

¹⁶ R. Diez-Bello et al, ‘(−)‑Oleocanthal Inhibits Proliferation and Migration by Modulating Ca2+ Entry  through TRPC6 in Breast Cancer Cells’, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research,  1866.3 (2019), 474–85 <https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2018.10.010>.

 

 

possibility that oleocanthal inhibits mTOR which has reported that it has an important  role in cancer and Alzheimer’s disease. The authors showed that oleocanthal shared  nine out of ten critical binding interactions with a potent dual PIK3-γ/mTOR natural inhibitor which leads in the inhibition of the enzymatic activity of mTOR. Oleocanthal  treatment caused a marked downregulation of phosphorylated mTOR in metastatic  breast cancer cell line (MDA-MB-231).

Apart from breast cancer, researchers have also investigated the anti-cancer activity  in different types of cancer which have similar pathways. In 2016 Fogli and his  partners¹⁸, tested oleocanthal treatment on in cutaneous malignant melanoma. The  researchers investigated the selective in vitro antiproliferative activity of oleocanthal  against human malignant melanoma cells. The results showed that oleocanthal had a  remarkable and selective activity for human melanoma cells versus normal dermal  fibroblasts in low concentration.  

A few years later, in 2018 Polini and her research team¹⁹ evaluated the in vitro chemopreventive and anticancer action of EVOO extracts and oil-derived compounds  in non-melanoma skin cancer models. Both oleocanthal and oleacein reduced non melanoma skin cancer cell viability and migration, prevented colony and spheroid  formation, and inhibited proliferation of atypical keratinocytes stimulated with  epidermal growth factor. The mechanism beyond this activity was the inhibition of  

two protein- kinase, Erk and Akt, which are strongly related with melanoma. Back in 2013, Scotece²⁰ demonstrated that oleocanthal has a remarkable in vitro activity by inhibiting MIP-1 expression and secretion in multiple myeloma cells. The  researcher showed that oleocanthal inhibits myeloma cells proliferation by inducing  the activation of apoptosis mechanisms and by down-regulating the same kinases  that was mentioned before, ERK1/2 and AKT.

¹⁷ Mohammad A. Khanfar et al, ‘Olive Oil-Derived Oleocanthal as Potent Inhibitor of Mammalian Target  of Rapamycin: Biological Evaluation and Molecular Modeling Studies’, Phytotherapy Research: PTR,  29.11 (2015), 1776–82 <https://doi.org/10.1002/ptr.5434>.

¹⁸ Stefano Fogli et al, ‘Cytotoxic Activity of Oleocanthal Isolated from Virgin Olive Oil on Human  Melanoma Cells’, Nutrition and Cancer, 68.5 (2016), 873–77  <https://doi.org/10.1080/01635581.2016.1180407>.

¹⁹ Beatrice Polini et al, ‘Oleocanthal and Oleacein Contribute to the in Vitro Therapeutic Potential of  Extra Virgin Oil-Derived Extracts in Non-Melanoma Skin Cancer’, Toxicology in Vitro, 52 (2018), 243–50  <https://doi.org/10.1016/j.tiv.2018.06.021>.

²⁰ M. Scotece, R. Gómez, et al, ‘Oleocanthal Inhibits Proliferation and MIP-1α Expression in Human  Multiple Myeloma Cells’, Current Medicinal Chemistry, 20.19 (2013), 2467–75  <https://doi.org/10.2174/0929867311320190006>.

Fig. Oleocanthal inhibits MIP1- mRNA expression and protein secretion in ARH-77 cells. (A). Human MIP-1 mRNA  expression in ARH77 cells after treatment with OC (10, 25 and 50 M) for 3 hours (B). ARH-77 cells were treated with  OC (10, 25 and 50 M) for 3 hours.

 

The same period Cusimano and her partners²¹ evaluated the potential anticancer  effects of oleocanthal in hepatocellular carcinoma (HCC) and colorectal carcinoma  (CRC) models. They showed that oleocanthal induced cell growth inhibition in HCC  and CRC cells, inhibited colony formation and induced apoptosis in a dose dependent

manner. At the same time oleocanthal was not toxic in primary normal human  hepatocytes.

In 2020, Ünsal and his research team²² published their work on the anti-cancer activity  of oleocanthal in neuroblastoma. Their analysis demonstrated that cells were  significantly less viable after oleocanthal treatment, inhibited neurite growth in  neuroblastoma and prevented growth and proliferation of neuroblastoma cells in  culture by increasing oxidative stress and apoptosis.

In another research Pei²³ showed that oleocanthal inhibits proliferation and cell cycle  progression and induced apoptosis in human hepatocellular carcinoma cells in vitro.  It also suppressed tumor growth in an orthotopic hepatocellular carcinoma cells  model by inhibiting STAT3, a protein which has a crucial role in the genesis of the  hepatocellular cancer.

²¹ Antonella Cusimano et al, ‘Oleocanthal Exerts Antitumor Effects on Human Liver and Colon Cancer  Cells through ROS Generation’, International Journal of Oncology, 51.2 (2017), 533–44  <https://doi.org/10.3892/ijo.2017.4049>.

²² Ülkün Ünlü Ünsal et al, ‘Inhibiting Effect of Oleocanthal on Neuroblastoma Cancer Cell Proliferation  in Culture’, Biotechnic & Histochemistry: Official Publication of the Biological Stain Commission, 95.3  (2020), 233–41 <https://doi.org/10.1080/10520295.2019.1674919>.

²³ Tiemin Pei et al, ‘(-)-Oleocanthal Inhibits Growth and Metastasis by Blocking Activation of STAT3 in  Human Hepatocellular Carcinoma’, Oncotarget, 7.28 (2016), 43475–91  <https://doi.org/10.18632/oncotarget.9782>.

 

Μια άλλη σημαντική βιολογική δράση που αποδίδεται στην ελαιοκανθάλη είναι  αυτή της αντικαρκινικής ιδιότητας. Ως καρκίνος χαρακτηρίζονται μια ομάδα

ασθενειών οι οποίες περιλαμβάνουν μη φυσιολογική ανάπτυξη κυττάρων με  δυνατότητα εισβολής ή εξάπλωσης σε άλλα μέρη του σώματος.

Την τελευταία δεκαετία έχουν διεξαχθεί πολλές in vitro μελέτες για τη διερεύνηση  της αντικαρκινικής δράσης της ελαιοκανθάλης. Σε αρχική μελέτη από τον LeGendre¹³ το 2015 έδειξε ότι η ελαιοκανθάλη προκάλεσε κυτταρικό θάνατο σε όλα τα καρκινικά  κύτταρα που εξετάστηκαν μέσα σε μόλις 30 λεπτά μετά τη θεραπεία απουσία ορού.  Η χορήγηση των μη μετασχηματισμένων κυττάρων με ελαιοκανθάλη κατέστειλε τον  πολλαπλασιασμό τους αλλά δεν προκάλεσε κυτταρικό θάνατο και επίσης προκάλεσε  τόσο πρωτογενή νεκρωτικό όσο και αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο μέσω επαγωγής  διαπερατότητας της λυσοσωμικής μεμβράνης.

Υπάρχουν πολλά πιθανά βιολογικά μονοπάτια για τη καρκινογένεση,  συμπεριλαμβανομένων των υπερεκφράσεων πρωτεϊνών όπως η mTOR και η c-Met.  Το 2011 ο Elnagar¹⁴ και οι συνεργάτες του εξέτασε εάν η ελαιοκανθάλη θα μπορούσε  να αναστείλει την υπερέκφραση της c-Met που έχει σημαντικό ογκογόνο ρόλο σε  πολλούς όγκους. Η ελαιοκανθάλη ανέστειλε τον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση  και την εισβολή των επιθηλιακών κυτταρικών σειρών ανθρώπινου μαστού και του  καρκίνου του προστάτη, έδειξε αντι-αγγειογενετική δράση και ανέστειλε τη  φωσφορυλίωση της κινάσης c-Met.  

Η ίδια ερευνητική ομάδα¹⁵ λίγα χρόνια αργότερα επέκτεινε την έρευνά της,  δοκιμάζοντας εάν η ελαιοκανθάλη θα μπορούσε να αναστείλει την απορρύθμιση του  αυξητικού παράγοντα ηπατοκυττάρων (HGF)/c-Met σηματοδότησης. Τα  αποτελέσματα έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη αναστέλλει την ανάπτυξη ανθρώπινων καρκινικών κυττάρων του μαστού και επίσης προκάλεσε μια δοσοεξαρτώμενη  αναστολή της επαγόμενης από τον HGF μετανάστευσης, της εισβολής και της  εξέλιξης του κυτταρικού κύκλου G1/S. Η αντικαρκινική δράση της ελαιοκανθάλης σε καρκινικά κύτταρα του μαστού χωρίς  

να επηρεάζει τα αντίστοιχα φυσιολογικά κύτταρα του μαστού τονίστηκε επίσης από  την Diez-Bello¹⁶ και τους συνεργάτες της το 2019.

Υπάρχουν επίσης καλά τεκμηριωμένα στοιχεία ότι η αντικαρκινική δράση της  ελαιοκανθάλης σχετίζεται με την αναστολή της κινάσης mTor. Ο Khanfar¹⁷ και οι  συνεργάτες του εξέτασαν την πιθανότητα η ελαιοκανθάλη να αναστέλλει την mTOR,  η οποία έχει σημαντικό ρόλο στον καρκίνο και τη νόσο του Alzheimer. Οι ερευνητές έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη μπορεί να συνδεθεί σε εννέα από τις δέκα κρίσιμες  θέσεις-δέσμευσης με έναν ισχυρό διπλό φυσικό αναστολέα PIK3-γ/mTOR που οδηγεί  στην αναστολή της ενζυμικής δραστηριότητας της mTOR. Η θεραπεία με  ελαιοκανθάλη προκάλεσε σημαντική μείωση της φωσφορυλιωμένης mTOR σε  μεταστατική κυτταρική σειρά καρκίνου του μαστού (MDA-MB-231).

Εκτός από τον καρκίνο του μαστού, οι ερευνητές έχουν επίσης διερευνήσει την  αντικαρκινική δράση της ελαιοκανθάλης και σε διαφορετικούς τύπους καρκίνου που  ο σχηματισμός τους ακολουθεί παρόμοια βιολογικά μονοπάτια. Το 2016 ο Fogli¹⁸ και  οι συνεργάτες του δοκίμασαν τη θεραπεία με ελαιοκανθάλη στο δερματικό  κακοήθες μελάνωμα. Οι ερευνητές διερεύνησαν την εκλεκτική in vitro αντι πολλαπλασιαστική δράση της ελαιοκανθάλης έναντι των ανθρώπινων κακοήθων  κυττάρων μελανώματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη είχε μια  αξιοσημείωτη και εκλεκτική δράση στα κύτταρα του ανθρώπινου μελανώματος  έναντι των φυσιολογικών δερματικών ινοβλαστών σε χαμηλές συγκεντρώσεις.

Λίγα χρόνια αργότερα, το 2018, η Polini¹⁹ και η ερευνητική της ομάδα αξιολόγησαν  την in vitro χημειοπροληπτική και αντικαρκινική δράση των εκχυλισμάτων εξαιρετικά  παρθένου ελαιολάδου και των ενώσεων που προέρχονται από λάδι σε μοντέλα  καρκίνου του δέρματος χωρίς μελανώματα. Τόσο η ελαιοκανθάλη όσο και η  ελαιασίνη μείωσαν τη βιωσιμότητα και τη μετανάστευση των μη μελανωματικών  καρκινικών κυττάρων του δέρματος, απέτρεψαν τον σχηματισμό αποικιών και  ανέστειλαν τον πολλαπλασιασμό άτυπων κερατινοκυττάρων που διεγείρονται με  επιδερμικό αυξητικό παράγοντα. Ο μηχανισμός πίσω από αυτή τη δραστηριότητα  ήταν η αναστολή δύο πρωτεϊνικών κινασών, της Erk και της Akt, οι οποίες σχετίζονται  στενά με την δημιουργία μελανώματος.

Πηγαίνοντας πάλι κάποια χρόνια πίσω, το 2013, ο Scotece²⁰ και η ερευνητική του  ομάδα έδειξε ότι η ελαιοκανθάλη έχει μια αξιοσημείωτη in vitro δράση αναστέλλοντας την έκφραση και την έκκριση του παράγοντα MIP-1 σε κύτταρα  πολλαπλού μυελώματος. Οι ερευνητές έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη αναστέλλει τον  πολλαπλασιασμό των κυττάρων του μυελώματος προκαλώντας την ενεργοποίηση

21

των μηχανισμών απόπτωσης και ρυθμίζοντας προς τα κάτω τις ίδιες κινάσες που  αναφέρθηκαν προηγουμένως, ERK1/2 και AKT.

Την ίδια περίοδο η Cusimano²¹ και οι συνεργάτες της αξιολόγησαν τις πιθανές  αντικαρκινικές επιδράσεις της ελαιοκανθάλης σε μοντέλα ηπατοκυτταρικού  καρκινώματος (HCC) και καρκίνου του εντέρου (CRC). Έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη  προκαλεί την αναστολή της κυτταρικής ανάπτυξης σε κύτταρα HCC και CRC,  ανέστειλε τον σχηματισμό αποικιών και προκάλεσε απόπτωση με δοσοεξαρτώμενο  τρόπο. Ταυτόχρονα, η ελαιοκανθάλη δεν ήταν τοξική στα πρωτογενή φυσιολογικά  ανθρώπινα ηπατοκύτταρα.

Το 2020, ο Ünsal²² και η ερευνητική του ομάδα δημοσίευσαν την εργασία τους  σχετικά με την αντικαρκινική δράση της ελαιοκανθάλης στο νευροβλάστωμα. Η  ανάλυσή τους έδειξε ότι τα καρκινικά κύτταρα ήταν σημαντικά λιγότερα μετά τη  θεραπεία με ελαιοκανθάλη, ανέστειλαν την ανάπτυξη νευρίτη στο νευροβλάστωμα  και εμπόδισαν την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων  νευροβλαστώματος σε καλλιέργεια, αυξάνοντας το οξειδωτικό στρες και την  απόπτωση.

Σε μια άλλη έρευνα ο Pei²³ και η ερευνητική του ομάδα, έδειξε ότι η ελαιοκανθάλη  αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό και την εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου και  προκάλεσε απόπτωση σε κύτταρα ανθρώπινου ηπατοκυτταρικού καρκινώματος in  vitro. Επίσης, κατέστειλε την ανάπτυξη του όγκου σε ένα μοντέλο ορθοτοπικών  κυττάρων ηπατοκυτταρικού καρκινώματος αναστέλλοντας την STAT3, μια πρωτεΐνη  που έχει κρίσιμο ρόλο στη γένεση του ηπατοκυτταρικού καρκίνου.

1.2.1 The olive oil phenolic oleocanthal modulates estrogen  receptor expression in luminal breast cancer in vitro and in  vivo and synergizes with tamoxifen treatment²⁴ 

Summary: 

The aim of this study was to explore the effect of oleocanthal treatment on growth of  luminal breast cancer cells and to examine the effect of combination of  oleocanthal with tamoxifen. Results showed that oleocanthal inhibited growth of  various human breast cancer cells in mitogen-free media with IC50 values of 32.7 to  80.93 µM. Similarly, oleocanthal suppressed growth of these cells in 17β-estradiol supplemented media with IC50 values of 22.28 to 83.91 µM. Combined oleocanthal  and tamoxifen treatments resulted in a synergistic growth inhibition of the cells with  combination index values of 0.65 to 0.53 for each cell line. Studies indicated high  degree of overlapping for the binding of oleocanthal and 17β-estradiol to estrogen  receptors, while oleocanthal and tamoxifen have distinguished binding modes.  Treatment with 5 mg/kg or 10 mg/kg (-)-oleocanthal resulted in 97% inhibition of  tumor growth in mice. (-)-Oleocanthal treatment reduced total levels of estrogen  receptors in cells both in vitro and in vivo. Collectively, (-)-oleocanthal showed a  potential beneficial effect in suppressing growth of hormone-dependent breast  cancer and improving sensitivity to tamoxifen treatment. These findings provide  rational for evaluating the effect of (-)-oleocanthal in combination with endocrine  treatments in luminal breast cancer.

²⁴ Nehad M. Ayoub et al, ‘The Olive Oil Phenolic (-)-Oleocanthal Modulates Estrogen Receptor  Expression in Luminal Breast Cancer in Vitro and in Vivo and Synergizes with Tamoxifen Treatment’,  European Journal of Pharmacology, 810 (2017), 100–111  <https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.06.019>.

Το φαινολικό συστατικό του ελαιολάδου ελαιοκανθάλη  ρυθμίζει την έκφραση των υποδοχέων οιστρογόνων στον  καρκίνο του μαστού in vitro και in vivo και εμφανίζει  συνεργιστική δράση με την ταμοξιφαίνη²⁴ 

Σύνοψη: 

Στόχος της μελέτης αυτής ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της θεραπείας με  ελαιοκανθάλη στην ανάπτυξη των κυττάρων καρκίνου του μαστού, και της πιθανής  συνεργιστικής δράσης της ελαιοκανθάλης με την ταμοξιφαίνη. Τα αποτελέσματα  έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη ανέστειλε την ανάπτυξη διαφόρων ανθρώπινων  καρκινικών κυττάρων μαστού με τιμές IC50 από 32.7 εως 80.93 μΜ. Παράλληλα, η  ελαιοκανθάλη κατέστειλε την ανάπτυξη αυτών των κυττάρων σε μέσα που περιείχαν  17β-οιστραδιόλη με τιμές IC50 από 22.28 έως 83.91 μΜ. Συνδυασμένες θεραπείες με  ελαιοκανθάλη και ταμοξιφαίνη είχαν ως αποτέλεσμα μία συνεργιστική αναστολή  ανάπτυξης των κυττάρων. Οι ερευνητές έδειξαν υψηλό βαθμό επικάλυψης για τη  πρόσδεση της ελαιοκανθάλης και της 17β-οιστραδιόλης σε υποδοχείς οιστρογόνων,  ενώ η ελαιοκανθάλη και η ταμοξιφένη έχουν διακριτές μορφές πρόσδεσης. Η  θεραπεία με 5 mg / kg ή 10 mg / kg με ελαιοκανθάλη είχε σαν αποτέλεσμα 97%  αναστολή της ανάπτυξης του όγκου σε ποντικούς. Η θεραπεία με ελαιοκανθάλη  μείωσε τα συνολικά επίπεδα υποδοχέων οιστρογόνων σε κύτταρα τόσο in vitro όσο  και in vivo.

H ελαιοκανθάλη έδειξε ένα πιθανό ευεργετικό αποτέλεσμα στην καταστολή της  ανάπτυξης ορμονο-εξαρτώμενου καρκίνου του μαστού ενώ έδειξε και  συνεργιστική δράση με την ταμοξιφαίνη..

1.2.2. Oleocanthal Prevents Breast Cancer Locoregional  Recurrence After Primary Tumor Surgical Excision and  Neoadjuvant Targeted Therapy in Orthotopic Nude Mouse  Models²⁵ 

Summary: 

In this study Siddique and his partners studied another aspect of Breast cancer (BC).  Researchers focused on recurrence of Breast Cancer which represents a challenge for  survivors who have had their primary tumors surgically excised, and/or have  completed radiation, neoadjuvant, or adjuvant therapeutic regimens. Current BC  treatments mostly lack the ability to reduce the risk of disease recurrence. About 70%  of BC patients will subsequently suffer disease relapse, manifesting as local, regional,  or distant tumor recurrence. Based on oleocanthals anti-cancer and anti inflammatory activity, researchers tested whether oleocanthal could act as a novel  recurrence inhibitor

The researchers reported the novel activity of daily oral treatment with OC (10 mg/kg)  in preventing BC locoregional recurrence in a nude mouse xenograft model generated  by orthotopic inoculation with BT-474 cells as a luminal type B model. They reported inhibition of tumor recurrence. Ηowever, in a recurrence model of triple-negative  breast cancer (TNBC), OC treatment (10 mg/kg) did not effectively prevent tumor  recurrence, but rather, was seen to significantly reduce the growth of recurrent  tumors as compared to vehicle control-treated animals. Inhibition of tumor  recurrence was associated with significant serum level reductions of the human BC  recurrence marker CA 15-3 at the study end in animals treated with OC. OC treatment  upregulated the expression of the epithelial marker E-cadherin and downregulated  the levels of the mesenchymal marker vimentin in recurrent tumors vs. untreated  control animals. OC treatment also reduced the activation of MET and HER2  receptors, as indicated by reduced phosphorylation levels of these proteins in  recurrent tumors vs. controls. Collectively, the results of the study provide the first  evidence for suppression of BC tumor recurrence by oral OC treatment in an animal  model for such recurrence. 25 Abu Bakar Siddique, Nehad M. Ayoub, et al, ‘(-)-Oleocanthal Prevents Breast Cancer Locoregional  Recurrence After Primary Tumor Surgical Excision and Neoadjuvant Targeted Therapy in Orthotopic  Nude Mouse Models’, Cancers, 11.5 (2019), E637 <https://doi.org/10.3390/cancers11050637>.
25 

Η ελαιοκανθάλη αποτρέπει την τοπική υποτροπή του  καρκίνου του μαστού μετά από χειρουργική εκτομή  πρωτοπαθούς όγκου και στοχευμένης θεραπείας σε  ποντικούς²⁵.  

Σύνοψη: 

Σε αυτή τη μελέτη, ο Siddique και οι συνεργάτες του μελέτησαν μια άλλη πτυχή του  καρκίνου του μαστού (BC). Οι ερευνητές εστίασαν στην υποτροπή του καρκίνου του  μαστού, η οποία αποτελεί πρόκληση για τους επανακάμψαντες που υποβλήθηκαν σε  χειρουργική εκτομή των πρωτοπαθών όγκων τους ή/και έχουν ολοκληρώσει  θεραπευτικά σχήματα με ακτινοβολία. Οι τρέχουσες θεραπείες του BC δεν έχουν ως  επί το πλείστων την ικανότητα να μειώσουν τον κίνδυνο υποτροπής της νόσου.  Περίπου το 70% των ασθενών με (BC) θα υποστούν στη συνέχεια υποτροπή της  νόσου, που εκδηλώνεται ως τοπική, περιφερειακή ή μακρινή υποτροπή του όγκου.  Με βάση την αντικαρκινική και αντιφλεγμονώδη δράση των ελαιοκανθάλης, οι  ερευνητές εξέτασαν εάν η ελαιοκανθάλη θα μπορούσε να λειτουργήσει ως

αναστολέας της υποτροπής.

Οι ερευνητές ανέφεραν ότι η καθημερινή από του στόματος θεραπείας με OC (10  mg/kg) βοήθησε στην πρόληψη της τοπικής υποτροπής του BC σε μοντέλο ποντικών που δημιουργήθηκε τεχνητά καρκίνος του μαστού. Οι ερευνητές ανέφεραν την  αναστολή της υποτροπής του όγκου ωστόσο, σε ένα μοντέλο υποτροπής του τριπλά  αρνητικού καρκίνου του μαστού (TNBC), η θεραπεία με OC (10 mg/kg) δεν απέτρεψε  αποτελεσματικά την επανεμφάνιση του όγκου, ωστόσο, φάνηκε ότι μειώνει  σημαντικά την ανάπτυξη υποτροπιαζόντων όγκων.  

Η αναστολή της υποτροπής του όγκου συσχετίστηκε με την σημαντική μείωση των  επιπέδων στον ορό του αίματος του δείκτη υποτροπής CA 15-3 του ανθρώπινου BC στο τέλος της μελέτης σε ζώα που έλαβαν θεραπεία με OC. Η θεραπεία με OC ρύθμισε προς τα πάνω την έκφραση του επιθηλιακού δείκτη E-cadherin και μείωσε  τα επίπεδα του δείκτη βιμεντίνης σε υποτροπιάζοντες όγκους έναντι των μη  υποβληθέντων σε θεραπεία ζώων. Η θεραπεία με OC μείωσε επίσης την  ενεργοποίηση των υποδοχέων MET και HER2, όπως υποδεικνύεται από τα μειωμένα  επίπεδα φωσφορυλίωσης αυτών των πρωτεϊνών σε υποτροπιάζοντες όγκους έναντι  των μαρτύρων.

Τα αποτελέσματα της μελέτης παρέχουν τα πρώτα στοιχεία για την καταστολή της  υποτροπής του όγκου του καρκίνου του μαστού με από του στόματος θεραπεία με  ελαιοκανθάλη σε ένα ζωικό μοντέλο.

1.2.3. Oleocanthal and oleocanthal-rich olive oils induce  lysosomal membrane permeabilization in cancer cells²⁶ 

Summary: 

In this research Goren et al, demonstrated that oleocanthal, as well as naturally  oleocanthal-rich extra virgin olive oils, induce damage to cancer cells' lysosomes  leading to cellular toxicity in vitro and in vivo. The current study Lysosomal membrane  permeabilization following oleocanthal treatment in various cell lines was assayed via  three complementary methods. Additionally, they found that oleocanthal treatment  reduced tumor burden and extended lifespan of mice engineered to develop  pancreatic neuroendocrine tumors. Finally, they observed that extra virgin olive oils  naturally rich in oleocanthal sharply reduced cancer cell viability and induced  lysosomal membrane permeabilization while oleocanthal-poor oils did not.

H ελαιοκανθάλη και τα πλούσια σε ελαιοκανθάλη ελαιόλαδα  προκαλούν αύξηση της διαπερατότητας της λυσοσωμικής  μεμβράνης στα καρκινικά κύτταρα²⁶ 

Σύνοψη: 

Σε αυτή την μελέτη, η Goren και οι συνεργάτες της, έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη,  καθώς και τα φυσικώς πλούσια σε ελαιοκανθάλη εξαιρετικά παρθένα ελαιόλαδα,  προκαλούν βλάβη στα λυσοσώματα των καρκινικών κυττάρων γεγονός που οδηγεί  σε κυτταροτοξικότητα των κυττάρων αυτών in vitro και in vivo. Η διαπερατότητα της  λυσοσωμικής μεμβράνης μετά από θεραπεία με ελαιοκανθάλη σε διάφορες  κυτταρικές σειρές αναλύθηκε με τρεις συμπληρωματικές μεθόδους. Διαπιστώθηκε ότι η θεραπεία με ελαιοκανθάλη μείωσε τον όγκο και παράτεινε τη διάρκεια ζωής  

²⁶ Limor Goren et al, ‘(-)-Oleocanthal and (-)-Oleocanthal-Rich Olive Oils Induce Lysosomal Membrane  Permeabilization in Cancer Cells’, PloS One, 14.8 (2019), e0216024  <https://doi.org/10.1371/journal.pone.0216024>.

27

των ποντικών που είχαν σχεδιαστεί για την ανάπτυξη παγκρεατικών  νευροενδοκρινών όγκων. Τέλος,  

Τα πλούσια σε ελαιοκανθάλη εξαιρετικά παρθένα ελαιόλαδα μειώνουν απότομα  τη βιωσιμότητα των καρκινικών κυττάρων και προκαλούν αύξηση της διαπερατότητας της λυσοσωμικής μεμβράνης, σε αντίθεση με τα απλά ελαιόλαδα.

1.2.4. Oleocanthal as a Dual c-MET-COX2 Inhibitor for the  Control of Lung Cancer²⁷

Summary: 

Siddique and his research team have also studied the effect of oleocanthal treatment  in different types of cancer like lung cancer (LC). This type represents the topmost  mortality-causing cancer in the U.S. and patients have overall poor survival rate with  limited available treatment options. Dysregulation of the mesenchymal epithelial  transition factor (c-MET) and cyclooxygenase 2 (COX2) initiates aggressive LC profile  in a subset of patients. In their study they showed the ability of oleocanthal to  suppress LC progression and metastasis through dual targeting of c-MET and COX-2.  They highlighted significant reduction in the total and activated c-MET levels and  inhibition of COX1/2 activity in the lung adenocarcinoma cells A549 and NCI-H322M,  in vitro. In addition, OC treatment caused a dose-dependent inhibition of the HGF induced LC cells migration. Daily oral treatment with 10 mg/kg OC for 8 weeks  significantly suppressed the LC A549-Luc progression and prevented metastasis to  brain and other organs in a nude mouse tail vein injection model by dual targeting of  c-MET and COX2. Thus, the EVOO-based OC is an effective lead with translational  potential for use as a prospective nutraceutical to control LC progression and  metastasis.

²⁷ Abu Bakar Siddique, Phillip C. S. R. Kilgore, et al, ‘(-)-Oleocanthal as a Dual c-MET-COX2 Inhibitor for  the Control of Lung Cancer’, Nutrients, 12.6 (2020), E1749 <https://doi.org/10.3390/nu12061749>.

28

Figure Oleocanthal selectively inhibited the viability of A549 and NCI-H322M LC cell lines and minimally affected  the non-tumorigenic human microvascular endothelial cells viability. Effects of Oleocanthal (OC) treatment against  the growth of A549 (A) and NCI-H322M (B) LC cells in the presence or absence of 40 ng/mL mitogenic HGF over 48  h treatment period

Η ελαιοκανθάλη ως διπλός αναστολέας της c-MET-COX2 για  τον έλεγχο του καρκίνου του πνεύμονα²⁸ 

Σύνοψη: 

Ο Siddique και η ερευνητική του ομάδα έχουν επίσης μελετήσει την επίδραση της  θεραπείας με ελαιοκανθάλη σε διαφορετικούς τύπους καρκίνου όπως ο καρκίνος  του πνεύμονα (LC). Αυτός ο τύπος αντιπροσωπεύει τον κορυφαίο σε θνησιμότητα  καρκίνο στις ΗΠΑ και οι ασθενείς έχουν συνολικά χαμηλό ποσοστό επιβίωσης με  περιορισμένες διαθέσιμες επιλογές θεραπείας. Η απορρύθμιση του επιθηλιακού  μεταβατικού παράγοντα (c-MET) και της κυκλοοξυγενάσης 2 (COX2) προκαλεί  επιθετικό καρκίνο του πνεύμονα σε μια υποομάδα ασθενών. Στη μελέτη τους οι  ερευνητές, έδειξαν την ικανότητα της ελαιοκανθάλης να καταστέλλει την εξέλιξη και  τη μετάσταση της νόσου μέσω διπλής στόχευσης των c-MET και COX-2. Οι ερευνητές  ανέφεραν σημαντική μείωση στα συνολικά και ενεργοποιημένα επίπεδα c-MET και  αναστολή της δραστηριότητας COX1/2 στα κύτταρα αδενοκαρκινώματος του  πνεύμονα A549 και NCI-H322M, in vitro. Επιπλέον, η θεραπεία με OC προκάλεσε μια  δοσοεξαρτώμενη αναστολή της επαγόμενης από HGF μετανάστευσης των  

καρκινικών κυττάρων. Η καθημερινή από του στόματος θεραπεία με 10 mg/kg OC για  8 εβδομάδες κατέστειλε σημαντικά την εξέλιξη της νόσου και απέτρεψε τη  μετάσταση στον εγκέφαλο και σε άλλα όργανα σε ένα μοντέλο ποντικών με έγχυση  της ελαιοκανθάλης στην ουρά του ποντικού.  

Η ελαιοκανθάλη μπορεί να γίνει ένα αποτελεσματικό όπλο στον διατροφικό  έλεγχο της εξέλιξης και της μετάστασης του καρκίνου του πνεύμονα.

Figure Oleocanthal selectively inhibited the viability of A549 and NCI-H322M LC cell lines and minimally affected  the non-tumorigenic human microvascular endothelial cells viability. Effects of Oleocanthal (OC) treatment against  the growth of A549 (A) and NCI-H322M (B) LC cells in the presence or absence of 40 ng/mL mitogenic HGF over 48  h treatment period

1.2.5. The Effect of Dietary Intervention with High-Oleocanthal  and Oleacein Olive Oil in Patients with Early-Stage Chronic  Lymphocytic Leukemia: A Pilot Randomized Trial²⁸

Summary: 

Recently the first clinical trial with Early-Stage Chronic Lymphocytic Leukemia patients and oleocanthal-rich olive oil was presented by Rojas Gil et al. The aim of this pilot  study was to test if patients at early stage of chronic lymphocytic leukemia (CLL) could  adhere and tolerate an intervention with high OC/OL extra virgin olive oil (EVOO) and  if this intervention could lead to any changes in markers related to the disease. A pilot  dietary intervention (DI) was made in patients with CLL in Rai stages 0-II who did not  follow any treatment. In the first intervention (DI1), 20 CLL patients were included in  a blind randomized study and were separated into two groups. One group (A) of 10  patients consumed 40 ml/day of high OC/OL-EVOO (416 mg/Kg OC and 284 mg/kg OL)  for 3 months. A second group (B) of 10 patients consumed 40 ml/day of low OC/OL  (82 mg/kg OC and 33 mg/kg OL) for 3 months. After a washout period of 9-12 months,  a second intervention (DI2) only with High OC/OL-EVOO for 6 months was performed  with 22 randomly selected patients (16 from the DI1 (8 from each group) and 6 new).

Hematological, biochemical, and apoptotic markers were analyzed in the serum of the  patients. In addition, cellular proliferation and apoptosis markers were studied in  isolated proteins from peripheral blood mononuclear cells.

The results of the DI1 showed beneficial effects on hematological and apoptotic  markers only with High OC/OL-EVOO. During the DI2, a decrease in the white blood  cell and lymphocyte count was observed (p ≤0.05), comparing 3 months before the  intervention and 6 months after it. After 3 and 6 months of DI2, an increase (p ≤0.05)  was observed in the apoptotic markers ccK18 and Apo1-Fas, and also in the cell cycle  negative regulator p21, and also a decrease in the antiapoptotic protein Survivin, and  in the cellular proliferation marker Cyclin D.

²⁸ Andrea Paola Rojas Gil et al, ‘The Effect of Dietary Intervention With High-Oleocanthal and Oleacein  Olive Oil in Patients With Early-Stage Chronic Lymphocytic Leukemia: A Pilot Randomized Trial’,  Frontiers in Oncology, 11 (2021), 810249 <https://doi.org/10.3389/fonc.2021.810249>.

Η επίδραση της διατροφικής παρέμβασης με ελαιόλαδο  υψηλής περιεκτικότητας σε ελαιοκανθάλη και ελαιασίνη σε  ασθενείς με χρόνια λεμφοκυτταρική λευχαιμία πρώιμου  σταδίου: Πιλοτική τυχαιοποιημένη δοκιμή²⁸ 

Σύνοψη: 

Πρόσφατα παρουσιάστηκε η πρώτη κλινική δοκιμή με ασθενείς με χρόνια  λεμφοκυτταρική λευχαιμία πρώιμου σταδίου και ελαιόλαδο πλούσιο σε  ελαιοκανθάλη από την Rojas Gil και τους συνεργάτες της. Ο στόχος αυτής της  πιλοτικής μελέτης ήταν να ελεγχθεί εάν οι ασθενείς σε πρώιμο στάδιο χρόνιας  λεμφοκυτταρικής λευχαιμίας (CLL) θα μπορούσαν να τηρήσουν μια διατροφική παρέμβαση με έξτρα παρθένο ελαιόλαδο (EVOO) υψηλής περιεκτικότητας σε  ελαιοκανθάλη και ελαιασίνη (OC/OL) και εάν αυτή η παρέμβαση θα μπορούσε να  οδηγήσει σε αλλαγές σε δείκτες που σχετίζονται με τη νόσο. Πραγματοποιήθηκε  πιλοτική διατροφική παρέμβαση (DI) σε ασθενείς με CLL στα στάδια Rai 0-II που δεν  ακολούθησαν καμία θεραπεία. Στην πρώτη παρέμβαση (DI1), 20 ασθενείς με CLL συμπεριλήφθηκαν σε μια τυφλή τυχαιοποιημένη μελέτη και χωρίστηκαν σε δύο  ομάδες. Μία ομάδα (Α) 10 ασθενών κατανάλωνε 40 ml/ημέρα υψηλής OC/OL-EVOO  (416 mg/Kg OC και 284 mg/kg OL) για 3 μήνες. Μια δεύτερη ομάδα (Β) 10 ασθενών  κατανάλωνε 40 ml/ημέρα χαμηλής OC/OL (82 mg/kg OC και 33 mg/kg OL) για 3  μήνες. Μετά από περίοδο 9-12 μηνών όπου η διατροφική παρέμβαση σταμάτησε,  πραγματοποιήθηκε δεύτερη παρέμβαση (DI2) μόνο με υψηλά φαινολικό ελαιόλαδο για 6 μήνες με 22 τυχαία επιλεγμένους ασθενείς (16 από το DI1 (8 από κάθε ομάδα)  και 6 νέους). Στον ορό των ασθενών αναλύθηκαν αιματολογικοί, βιοχημικοί και  αποπτωτικοί δείκτες. Επιπλέον, μελετήθηκαν δείκτες κυτταρικού πολλαπλασιασμού  και απόπτωσης σε απομονωμένες πρωτεΐνες από μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού  αίματος.

Τα αποτελέσματα της πρώτης παρέμβασης (DI1) έδειξαν ευεργετικά αποτελέσματα  σε αιματολογικούς και αποπτωτικούς δείκτες μόνο στην περίπτωση όπου χρησιμοποιήθηκε το υψηλά φαινολικό ελαιόλαδο. Κατά τη διάρκεια της δεύτερης  παρέμβασης (DI2), παρατηρήθηκε μείωση στον αριθμό των λευκών αιμοσφαιρίων  και των λεμφοκυττάρων (p ≤0,05), σε σύγκριση 3 μήνες πριν από την παρέμβαση και  6 μήνες μετά από αυτήν. Μετά από 3 και 6 μήνες, παρατηρήθηκε αύξηση (p ≤0,05)  στους αποπτωτικούς δείκτες ccK18 και Apo1-Fas, καθώς και στον αρνητικό ρυθμιστή

31

του κυτταρικού κύκλου p21, και επίσης μείωση στην αντιαποπτωτική πρωτεΐνη  Survivin και στον δείκτη κυτταρικού πολλαπλασιασμού Cyclin D.

Το πλούσιο σε ελαιοκανθάλη ελαιόλαδο, μειώνει σημαντικά καρκινικούς δείκτες  και το αριθμό των λευκών αιμοσφαιρίων και των λεμφοκυττάρων σε ασθενείς με  χρόνια λεμφοκυτταρική λευχαιμία πρώιμου σταδίου

1.3 Oleocanthal activity against Alzheimer / Δράση της  ελαιοκανθάλης κατά της νόσου Alzheimer

Alzheimer's disease is a dementia that generally manifests spontaneously in later  adulthood as a result of synaptic and neuronal loss and there is no established  treatment yet. It is proposed that neurodegeneration and dementia observed in AD,  is caused by the neurotoxin ‘’Aβ plaques’’. Subsequent experiments have implicated  soluble Aβ oligomers (also referred to as ADDLs) as the toxic species responsible for  the development of Aβ plaques. As the interaction of Aβ oligomers with neurons  appears to be a critical step in the initiation of AD pathology, considerable research  has focused on preventing the formation of toxic oligomeric species.

In 2009 Pitt et al²⁹ focused on oleocanthal (OC), as a compound capable of altering the  assembly state of soluble oligomers of amyloid-β1-42 peptide (ADDL), which peptide  is a neurotoxin that causes Alzheimer’s disease (AD). OC increased the  immunoreactivity of soluble Aβ species, indicating changes in oligomer structure.  Analysis of oligomers in the presence of OC showed an upward shift in molecular  weight and a ladder-like distribution of SDS-stable ADDL subspecies. Decreased  binding to synapses was accompanied by significantly less synaptic deterioration  assayed by drebrin loss.

²⁹ Jason Pitt et al, ‘Alzheimer’s-Associated Aβ Oligomers Show Altered Structure, Immunoreactivity and  Synaptotoxicity with Low Doses of Oleocanthal’, Toxicology and Applied Pharmacology, Toxicants and  Neurodegenerative Diseases, 240.2 (2009), 189–97 <https://doi.org/10.1016/j.taap.2009.07.018>.

Figure. Specific binding of Aβ-OC to synapses shows greatly enhanced immunoreactivity compared to ADDLs PSD 95 (magenta) was used as a synaptic marker to determine if the pattern of binding was similar between ADDLs or  Aβ-OC (both in green).

Further explanations for this activity were demonstrated the same year and in 2011 by Monti³⁰³¹ and his partners, who showed that oleocanthal is capable of altering the  fibrillization of tau protein, which is one of the key factors at the basis of  neurodegenerative diseases, and of covalently reacting with lysine amino groups of  the tau fragment K18 in an unspecific fashion. Oleocanthal found to interact with  tau441, inducing stable conformational modifications of the protein secondary  structure and also interfering with tau aggregation.  

The same mechanism was also studied the same year by Li et al³² . In this study  researchers demonstrated that oleocanthal abrogates fibrillization of tau by locking  tau into the naturally unfolded state. Using PHF6 consisting of the amino acid  residues VQIVYK, a hexapeptide within the third repeat of tau that is essential for  fibrillization, they showed that oleocanthal forms an adduct with the lysine via initial  Schiff base formation. Structure and function studies demonstrate that the two aldehyde groups of oleocanthal are required for the inhibitory activity.  

³⁰ Maria Chiara Monti, Luigi Margarucci, Raffaele Riccio, et al, ‘Modulation of Tau Protein Fibrillization  by Oleocanthal’, Journal of Natural Products, 75.9 (2012), 1584–88  <https://doi.org/10.1021/np300384h>.

³¹ Maria Chiara Monti, Luigi Margarucci, Alessandra Tosco, et al, ‘New Insights on the Interaction  Mechanism between Tau Protein and Oleocanthal, an Extra-Virgin Olive-Oil Bioactive Component’,  Food & Function, 2.7 (2011), 423–28 <https://doi.org/10.1039/c1fo10064e>.

³² Wenkai Li et al, ‘Inhibition of Tau Fibrillization by Oleocanthal via Reaction with the Amino Groups of  Tau’, Journal of Neurochemistry, 110.4 (2009), 1339–51 <https://doi.org/10.1111/j.1471- 4159.2009.06224.x>.

33

As a result of the above activity some years later, Batarseh et al³³ investigated the  ability of oleocanthal to alter the toxic effect of Ab on brain parenchymal cells. The  

researchers investigated oleocanthal effect on modulating Ab oligomers (Abo)  pathological events in neurons and astrocytes. Their findings demonstrated  oleocanthal prevented Abo-induced synaptic proteins, SNAP-25 and PSD-95, down regulation in neurons, and attenuated Abo-induced inflammation, glutamine  transporter (GLT1) and glucose transporter (GLUT1) down-regulation in astrocytes.  Abo-induced inflammation was characterized by interleukin-6 (IL-6) increase and glial fibrillary acidic protein (GFAP) upregulation that were reduced by oleocanthal.  

Μελέτες in vitro.

Η νόσος του Alzheimer (AD) είναι μια νόσος που προκαλεί άνοια και που γενικά  εκδηλώνεται σε μεταγενέστερη ενήλικη ζωή ως αποτέλεσμα απώλειας συνάψεων και νευρώνων και για την οποία δεν υπάρχει ακόμη ολοκληρωμένη θεραπεία. Ο νευροεκφυλισμός και η άνοια που παρατηρούνται στην νόσο αυτή, προκαλούνται  από τις νευροτοξίνες που αποκαλούνται «Αβ πλάκες». Σε πειράματα που έχουν  διενεργηθεί στο παρελθόν, ερευνητές ενέπλεξαν τα διαλυτά ολιγομερή Αβ (που  αναφέρονται επίσης ως ADDLs) ως τα τοξικά είδη που ευθύνονται για την ανάπτυξη  των πλακών Αβ. Καθώς η αλληλεπίδραση των ολιγομερών Αβ με τους νευρώνες  φαίνεται να είναι ένα κρίσιμο βήμα στην έναρξη της παθολογίας της νόσου, μεγάλο  μέρος της έρευνας που διενεργείτε στο πεδίο αυτό, έχει επικεντρωθεί στην πρόληψη  του σχηματισμού τοξικών ολιγομερών.

Το 2009 ο Pitt²⁹ με τους συνεργάτες του μελέτησαν την ελαιοκανθάλη (OC), ως μια  ένωση ικανή να μεταβάλλει την συναρμολόγηση των διαλυτών ολιγομερών του  πεπτιδίου αμυλοειδούς-β1-42 (ADDL), το οποίο πεπτίδιο είναι μια νευροτοξίνη που  προκαλεί τη νόσο του Alzheimer (AD). Η ελαιοκανθάλη, σε in vitro πειράματα, αύξησε την ανοσοδραστικότητα των διαλυτών ειδών Αβ, προκαλώντας αλλαγές στη  δομή του ολιγομερούς. Η ανάλυση των ολιγομερών παρουσία ελαιοκανθάλης έδειξε  μια αύξηση στο μοριακό βάρος και μια διαφορετική κατανομή των ADDL πλακών. Η  μειωμένη σύνδεση μέσω συνάψεων συνοδεύτηκε από σημαντικά μικρότερη  παρουσία των ADDL πλακών.  

³³ Yazan S. Batarseh et al, ‘Oleocanthal Ameliorates Amyloid-β Oligomers’ Toxicity on Astrocytes and  Neuronal Cells: In Vitro Studies’, Neuroscience, 352 (2017), 204–15  <https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2017.03.059>.

Figure. Specific binding of Aβ-OC to synapses shows greatly enhanced immunoreactivity compared to ADDLs PSD 95 (magenta) was used as a synaptic marker to determine if the pattern of binding was similar between ADDLs or  Aβ-OC (both in green).

Περαιτέρω εξηγήσεις για αυτή τη δράση παρουσιάστηκαν το ίδιο έτος και το 2011  από τον Monti^30,31 και τους συνεργάτες του, οι οποίοι έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη  είναι ικανή να μεταβάλλει την σύνθεση της πρωτεΐνης tau, η οποία είναι ένας από  τους βασικούς παράγοντες πρόκλησης των νευροεκφυλιστικών ασθενειών και η  οποία αντιδρά με αμινομάδες λυσίνης του θραύσματος tau Κ18 με μη ειδικό τρόπο.  Η ελαιοκανθάλη βρέθηκε να αλληλεπιδρά με την πρωτεΐνη tau, προκαλώντας  σταθερές διαμορφωτικές τροποποιήσεις της δευτεροταγούς δομής της και επίσης  παρεμποδίζοντας τη συσσώρευση της.

Ο ίδιος μηχανισμός μελετήθηκε επίσης την ίδια χρονιά από τους Li³² και την  ερευνητική του ομάδα. Σε αυτή τη μελέτη οι ερευνητές απέδειξαν ότι η  ελαιοκανθάλη αναστέλει την ινιδοποίηση της tau πρωτεΐνης κλειδώνοντας την στην φυσιολογικά ξεδιπλωμένη κατάσταση. Οι ερευνητές έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη  σχηματίζει ένα προϊόν προσθήκης με τη λυσίνη μέσω του αρχικού σχηματισμού  βάσης Schiff. Οι μελέτες δομής και λειτουργίας καταδεικνύουν ότι οι δύο  αλδεΰδομάδες της ελαιοκανθάλης ευθύνονται για την ανασταλτική της δράση.

Ως αποτέλεσμα των παραπάνω δεδομένων, μερικά χρόνια αργότερα, ο Batarseh³³ και οι συνεργάτες του ερεύνησαν την ικανότητα της ελαιοκανθάλης να μεταβάλλει  την τοξική επίδραση των αβ πλακών στα εγκεφαλικά παρεγχυματικά κύτταρα. Οι  ερευνητές διερεύνησαν την επίδραση της ελαιοκανθάλης στη ρύθμιση των  παθολογικών ολιγομερών Ab (Abo) σε νευρώνες και αστροκύτταρα. Τα ευρήματά  τους έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη εμπόδισε τις επαγόμενες από τα ολιγομερή συναπτικές πρωτεΐνες, SNAP-25 και PSD-95, την μειωμένη ρύθμιση στους νευρώνες  και την εξασθένηση της επαγόμενης από τα ολιγομερή φλεγμονής, τον μεταφορέα

35

γλουταμίνης (GLT1) και τον μεταφορέα γλυκόζης (GLUT1) στα αστροκύτταρα. Η  επαγόμενη από τα ολιγομερή φλεγμονή χαρακτηρίστηκε από αύξηση της  ιντερλευκίνης-6 (IL-6) και ανοδική ρύθμιση της ινιδικής όξινης πρωτεΐνης (GFAP) οι  οποίες όμως μειώθηκαν από την ελαιοκανθάλη.

In vivo studies and clinical trials

1.3.1 Olive-Oil-Derived Oleocanthal Enhances β‑Amyloid  Clearance as a Potential Neuroprotective Mechanism against  Alzheimer’s Disease: In Vitro and in Vivo Studies³⁴ 

Summary: 

The mechanism by which oleocanthal exerts its neuroprotective effect was  investigated by Abuznait et al whose study provide in vitro and in vivo evidence for  the potential of oleocanthal to enhance Aβ clearance from the brain via up-regulation  of P-glycoprotein (P-gp) and LDL lipoprotein receptor related protein-1 (LRP1), major  Aβ transport proteins, at the blood-brain barrier (BBB). Results from in vitro and in  vivo studies demonstrated similar and consistent pattern of oleocanthal in controlling  Aβ levels. In cultured mice brain endothelial cells, oleocanthal treatment increased  and LRP1 protein expression and activity. Studies showed that administration of  oleocanthal to C57BL/6 wild-type mice resulted in Αβ clearance from the brain and  increased the brain efflux index from 62.0 % for control mice to 79.9% for oleocanthal  treated mice. Increased P-gp and LRP1 protein expression in the brain microvessels  and inhibition studies confirmed the role of up-regulation of these proteins in  enhancing Aβ clearance after oleocanthal treatment, which leads to Αβ degradation.  In conclusion, these findings provide experimental support that potential reduced risk  of AD associated with extra-virgin olive oil could be mediated by enhancement of Aβ clearance from the brain.

³⁴ Alaa H. Abuznait et al, ‘Olive-Oil-Derived Oleocanthal Enhances β-Amyloid Clearance as a Potential  Neuroprotective Mechanism against Alzheimer’s Disease: In Vitro and in Vivo Studies’, ACS Chemical  Neuroscience, 4.6 (2013), 973–82 <https://doi.org/10.1021/cn400024q>.

36

Figure: Quantitative folds change in P-gp and LRP1 expression were measured using ImageJ version 1.44. Η ελαιοκανθάλη, μια ουσία που προέρχεται από το ελαιόλαδο,  ενισχύει την απομάκρυνση του β-Αμυλοειδούς ως ένας εν  δυνάμει νευροπροστατευτικός μηχανισμός έναντια στη νόσο  του Alzheimer: Μελέτες in vitro και in vivo³⁴ 

Σύνοψη: 

Ο μηχανισμός μέσω του οποίου η ελαιοκανθάλη παρέχει την νευροπροστατευτική  της δράση δεν είναι απόλυτα κατανοητός. Οι Abuznait και οι συνεργάτες του, σε  αυτή τη μελέτη, παρέχουν ενδείξεις in vitro και in vivo για την δυνατότητα της  ελαιοκανθάλης να προάγει τον καθαρισμό του εγκεφάλου από τις Αβ πλάκες, μέσω  της ρύθμισης της P-γλυκοπρωτεΐνης (P-gp) και του LDL λιποπρωτεϊνικού  σχετιζόμενου με την πρωτεΐνη 1 υποδοχέα (LRP1), των σημαντικότερων πρωτεϊνών  μεταφοράς στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Τα αποτελέσματα από τις μελέτες  έδειξαν παρόμοιο και σταθερό μοτίβο της ελαιοκανθάλης στον έλεγχο των επιπέδων  των Αβ πλακών. Σε καλλιέργειες επιθηλιακών κυττάρων εγκεφάλου ποντικών η  χορήγηση ελαιοκανθάλης αύξησε τα επίπεδα και τη δράση των πρωτεϊνών P-gp και  LRP1. Οι ερευνητές έδειξαν πως η χορήγηση ελαιοκανθάλης σε ποντίκια είχε ως  αποτέλεσμα τον καθαρισμό του εγκεφάλου από τις Αβ πλάκες και αύξησε το δείκτη  απομάκρυνσης εγκεφάλου από 62% σε ποντίκια ελέγχου, σε 79.9% σε ποντίκια που  χορηγήθηκε ελαιοκανθάλη. Η αυξημένη έκφραση των πρωτεϊνών P-gp και LRP1 στα  μικροαγγεία του εκγεφάλου και οι μελέτες αναστολής επιβεβαίωσαν το ρόλο της  θετικής ρύθμισης των πρωτεϊνών αυτών στην ενίσχυση της απομάκρυνσης των Αβ  πλακών μετά τη χρήση ελαιοκανθάλης, γεγονός που οδηγεί αποδόμηση των Αβ  πλακών.  

Ο μειωμένος κίνδυνος της νόσου του Alzheimer, που σχετίζεται με την κατανάλωση έξτρα παρθένου ελαιολάδου, βασίζεται στην αύξηση της απομάκρυνσης από τον  εγκέφαλο ποντικών των Αβ πλακών.

Fig: Quantitative folds change in P-gp and LRP1 expression were measured using ImageJ version 1.44.

1.3.2. Extra-virgin olive oil attenuates amyloid-β and tau  pathologies in the brains of TgSwDI mice³⁵ 

Summary: 

In this study Qosa et al investigated the effect of EVOO-enriched diet on amyloid- and  tau-related pathological alterations that are associated with the progression of AD  and cerebral amyloid angiopathy (CAA) in TgSwDI mice. Feeding mice with EVOO enriched diet for 6months, beginning at an age before amyloid-β (Aβ) accumulation  starts, has significantly reduced total Aβ and tau brain levels with a significant  improvement in mouse cognitive behavior. This reduction in brain Aβ was explained  by the enhanced Aβ clearance pathways and reduced brain production of Aβ via  modulation of amyloid-β precursor protein processing. On the other hand, although  feeding mice with EVOO-enriched diet for 3months, beginning at an age after Aβ  accumulation starts, showed improved clearance across the blood-brain barrier and  significant reduction in Aβ levels, it did not affect tau levels or improve cognitive  functions of TgSwDI mouse. Collectively, results of this study suggest that the long term consumption of EVOO-containing diet starting at early age provides a protective  effect against AD and its related disorder CAA.

Η ελαιοκανθάλη ενισχύει την απομάκρυνση του β-αμυλοειδούς  από τους εγκεφάλους της TgSwDI σειράς ποντικών και in vitro σε ένα μοντέλο του αιματοεγκεφαλικού φταγμού του  ανθρώπου³⁵ 

Σύνοψη: 

Σε αυτή τη μελέτη ο Qosa και οι συνεργάτες του διερεύνησαν την επίδραση της  διατροφής εμπλουτισμένης με υψηλά φαινολικό εξαιρετικά παρθένο ελαιόλαδο, σε  παθολογικές αλλοιώσεις που σχετίζονται με το αμυλοειδές και την πρωτεΐνη tau που  σχετίζονται με την εξέλιξη της νόσου Alzheimer και της εγκεφαλικής αμυλοειδούς  

³⁵ Hisham Qosa et al, ‘Extra-Virgin Olive Oil Attenuates Amyloid-β and Tau Pathologies in the Brains of  TgSwDI Mice’, The Journal of Nutritional Biochemistry, 26.12 (2015), 1479–90  

<https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2015.07.022>.

38

αγγειοπάθειας (CAA) σε ποντικούς. Η διατροφή των ποντικών εμπλουτισμένη με EVOO για 6 μήνες, ξεκινώντας σε ηλικία πριν από την έναρξη της συσσώρευσης του  αμυλοειδούς-β (Αβ), μείωσε σημαντικά τα συνολικά επίπεδα Αβ και της tau στον  εγκέφαλο με σημαντική βελτίωση στη γνωστική συμπεριφορά των ποντικών. Αυτή η  μείωση στις Αβ πλάκες του εγκεφάλου εξηγήθηκε από τις ενισχυμένη κάθαρση των

Αβ πλακών και τη μειωμένη παραγωγή τους στον εγκέφαλο μέσω της τροποποίησης  της σύνθεσης της πρόδρομης πρωτεΐνης του αμυλοειδούς-β. Παράλληλα, σε δεύτερη  ομάδα ποντικών που ξεκίνησαν την διατροφή 3 μήνες μετά την προκαθορισμένη  έναρξη συσσώρευσης των πλακών στον εγκέφαλό τους, εμφανίστηκε βελτιωμένη  κάθαρση πέρα από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και σημαντική μείωση στα  επίπεδα των Αβ πλακών, δεν επηρεάστηκαν όμως τα επίπεδα της πρωτεΐνης tau ούτε  βελτιώθηκε η γνωστική τους λειτουργία.  

Η μακροχρόνια ενσωμάτωση υψηλά φαινολικού ελαιολάδου στην διατροφή ξεκινώντας από νεαρή ηλικία παρέχει προστατευτική δράση έναντι της νόσου  Alzheimer και της σχετικής διαταραχής CAA.

1.3.3. Oleocanthal-rich extra-virgin olive oil enhances  donepezil effect by reducing amyloid-β load and related  toxicity in a mouse model of Alzheimer's disease³⁶ 

Summary: 

In 2018 Batarseh and Kaddoumi based on their previous study that was mentioned  above, investigated whether the consumption of EVOO rich with oleocanthal could  act as a medical food on enhancing the effect of donepezil on attenuating Aβ load and  related toxicity in 5xFAD mouse model of Alzheimer's disease (AD).

Donepezil is an acetylcholine esterase inhibitor approved for use for all AD stages and  has been reported to have limited Aβ-targeting mechanisms beside its acetylcholine  esterase inhibition. The researchers showed that EVOO consumption in combination  with donepezil significantly reduced Aβ load and related pathological changes.  Reduced Aβ load could be explained, at least in part, by enhancing Aβ clearance  pathways including blood-brain barrier (BBB) clearance and enzymatic degradation,  and shifting amyloid precursor protein processing toward the nonamyloidogenic  

³⁶ Yazan S. Batarseh and Amal Kaddoumi, ‘Oleocanthal-Rich Extra-Virgin Olive Oil Enhances Donepezil  Effect by Reducing Amyloid-β Load and Related Toxicity in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease’, The  Journal of Nutritional Biochemistry, 55 (2018), 113–23  

<https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2017.12.006>.

39

pathway. Furthermore, EVOO combination with donepezil up-regulated synaptic  proteins, enhanced BBB tightness and reduced neuroinflammation associated with Aβ pathology. In conclusion, EVOO consumption as a medical food combined with  donepezil offers an effective therapeutic approach by enhancing the noncholinergic  mechanisms of donepezil and by providing additional mechanisms to attenuate Aβ

related pathology in AD patients.

Το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο πλούσιο σε ελαιοκανθάλη  ενισχύει την επίδραση του donepezil μειώνοντας το β αμυλοειδές και τη σχετική τοξικότητα σε μοντέλο ποντικού με  νόσο Alzheimer ³⁶ 

 

Σύνοψη: 

Η ουσία Donepezil είναι ένας αναστολέας εστεράσης και της ακετυλοχολίνης  εγκεκριμένη για χρήση για όλα τα στάδια της νόσου Alzheimer (AD) και έχει  αναφερθεί ότι έχει εξειδικευμένους μηχανισμούς στόχευσης του Αβ αμυλοειδούς εκτός από την αναστολή της εστεράσης της ακετυλοχολίνης. Οι ερευνητές έδειξαν ότι  η κατανάλωση ελαιολάδου πλούσιου σε ελαιοκανθάλη σε συνδυασμό με το

donepezil μείωσε σημαντικά το Αβ αμυλοειδές και τις σχετικές παθολογικές αλλαγές.  Το μειωμένο φορτίο των Αβ πλακών θα μπορούσε να εξηγηθεί, τουλάχιστον εν  μέρει, με την ενίσχυση των βιοχημικών μονοπατιών κάθαρσης των Αβ,  συμπεριλαμβανομένης της κάθαρσης του αιματοεγκεφαλικού φραγμού (BBB) και της ενζυματικής αποικοδόμησης, και τη μετατόπιση της επεξεργασίας της πρόδρομης  πρωτεΐνης αμυλοειδούς προς τη μη αμυλοειδογόνο οδό. Επιπλέον, ρυθμίζει προς τα  πάνω τις συναπτικές πρωτεΐνες, ενισχύει τη στεγανότητα του BBB και μειώνει τη  νευροφλεγμονή που σχετίζεται με την παθολογία της νόσου.  

Η κατανάλωση ελαιολάδου πλούσιου σε ελαιοκανθάλη ως φαρμακευτική τροφή  σε συνδυασμό με το donepezil προσφέρει πρόσθετους μηχανισμούς για την  άμβλυνση της παθολογίας που σχετίζεται με το Αβ αμυλοειδές σε ασθενείς με την  συγκεκριμένη νόσο.

40

1.3.4. Oleocanthal Nutraceuticals for Alzheimer’s Disease  Amyloid Pathology: Novel Oral Formulations, Therapeutic, and  Molecular Insights in 5xFAD Transgenic Mice Model³⁷ 

Summary: 

In this research Talmim and his research team based on the anti-inflammatory activity  of oleocanthal through COX system inhibition with potency comparable to the  standard non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) like ibuprofen, tested  different oleocanthal formulations in mice model of Alzheimer’s Disease. As far as  oleocanthal has a pungent, astringent, and irritant taste, researchers demonstrated  that it should be formulated in acceptable dosage form before its oral use as a  potential nutraceutical. Oleocanthal was formulated in powder formulation (OC-PF)  and solid dispersion formulation with erythritol (OC-SD). Both formulations showed  an improved OC dissolution profile. OC-PF and OC-SD improved memory deficits of  5xFAD mice in behavioral studies. OC-PF and OC-SD exhibited significant attenuation accumulation of Aβ plaques and tau phosphorylation in the brain of 5xFAD  female mice. Both formulations markedly suppressed C3AR1 (complement  component 3a receptor 1) activity by targeting the downstream marker STAT3.  Collectively, these results demonstrate the potential for the application of OC-PF as a  prospective nutraceutical or dietary supplement to control the progression of amyloid  pathogenesis associated with AD

³⁷ Afsana Tajmim et al, ‘(-)-Oleocanthal Nutraceuticals for Alzheimer’s Disease Amyloid Pathology:  Novel Oral Formulations, Therapeutic, and Molecular Insights in 5xFAD Transgenic Mice Model’,  Nutrients, 13.5 (2021), 1702 <https://doi.org/10.3390/nu13051702>.

Fig. Quantitative analysis of average Aβ plaque count in tested mice brain hippocampus sections

Η χρήση της ελαιοκανθάλης σε φαρμακευτικά σκευάσματα για την αντιμετώπιση της νόσου Alzheimer Νέα σκευάσματα για την από του στόματος χρήση, θεραπευτικα και μοριακά δεδομένα από in vivo δοκιμές³

Σύνοψη: 

Σε αυτήν την έρευνα, ο Talmim και η ερευνητική του ομάδα με βάση την  αντιφλεγμονώδη δράση της ελαιοκανθάλης μέσω της αναστολής της πρωτεΐνης COX με δράση ανάλογη του μη στεροειδούς αντιφλεγμονώδους φαρμάκου ιβουπροφαίνη, δοκίμασαν διαφορετικά σκευάσματα ελαιοκανθάλης σε μοντέλο  

ποντικών της νόσου του Alzheimer. Δεδομένου οτι η ελαιοκανθάλη έχει πικάντικη,  στυπτική και ερεθιστική γεύση, οι ερευνητές διατύπωσαν την άποψη ότι η

ελαιοκανθάλη θα πρέπει να μορφοποιείται σε μια μορφή με κατάλληλη δοσολογία πριν από του στόματος χρήση της ως δυνητικό θρεπτικό και θεραπευτικό προϊόν. Η  ελαιοκανθάλη μορφοποιήθηκε σε σκόνη σκόνης (OC-PF) και στερεή σύνθεση με  ερυθριτόλη (OC-SD). Και οι δύο μορφοποιήσεις έδειξαν βελτιωμένο προφίλ  ενσωμάτωσης της ελαιοκανθάλης. Το OC-PF και το OC-SD βελτίωσαν τα ελλείμματα  μνήμης ποντικών 5xFAD σε μελέτες συμπεριφοράς. Τα OC-PF και OC-SD εμφάνισαν  σημαντική εξασθένηση της συσσώρευσης πλακών Αβ και φωσφορυλίωσης της tau πρωτεΐνης στον εγκέφαλο θηλυκών ποντικών. Και οι δύο συνθέσεις κατέστειλαν  σημαντικά τη δραστηριότητα του C3AR1 (συμπληρωματικό συστατικό 3α υποδοχέας  1) στοχεύοντας τον δείκτη STAT3.  

ig. Quantitative analysis of average Aβ plaque count in tested mice brain hippocampus sections

42

 1.3.5. A Randomized Clinical Trial of Greek High Phenolic Early  Harvest Extra Virgin Olive Oil in Mild Cognitive Impairment:  The MICOIL Pilot Study³⁸

Summary: 

Recently the first randomized clinical study with high phenolic extra virgin olive oil  against Mild Cognitive Impairment was published by Tsolaki et al. The researchers conducted a prospective study so as to examine the high phenolic olive oil and  medium phenolic olive oil versus simple Mediterranean died in Mild Cognitive  Impairment. Genetic predisposition (APOEɛ4) to Alzheimer's disease (AD) was tested  and an extensive neuropsychological battery was administered at baseline and after  12 months. Each participant was randomized and assigned one of three groups: 1)  Group 1 received the HP-EH-EVOO (50 mL/day); 2) Group 2 received the MP-EVOO  (50 mL/day), and 3) Group 3 received only the MeDi instructions. The researchers  showed that better follow-up performance was found in Group 1 compared to Group  2 and Group 3 in the almost all cognitive domains. Moreover, Group 2 showed also  significant improvement compared to Group 3 in ADAS-cog (p = 0.001) and MMSE (p= 0.05), whereas Group 3 exhibited worse or similar to baseline performance in  almost all domains. In particular, Group 1 and Group 2 had better outcomes with  regards to ADAS-cog (p = 0.003), Digit Span (p = 0.006), and Letter fluency (p = 0.003).  Moreover, there was a significant difference (p = 0.001) in the presence of APOEɛ4  between the Groups 1 and 2 versus Group 3. Conclusion: Long-term intervention with  HP-EH-EVOO or MP-EVOO was associated with significant improvement in cognitive  function compared to MeDi, independent of the presence of APOEɛ4.

³⁸ Magda Tsolaki et al, ‘A Randomized Clinical Trial of Greek High Phenolic Early Harvest Extra Virgin  Olive Oil in Mild Cognitive Impairment: The MICOIL Pilot Study’, Journal of Alzheimer’s Disease: JAD,  78.2 (2020), 801–17 <https://doi.org/10.3233/JAD-200405>.

43

Μια Τυχαιοποιημένη Κλινική Δοκιμή Ελληνικού Εξαιρετικού  Παρθένου Ελαιόλαδου Υψηλής Φαινολικής Πρώιμης  Συγκομιδής σε Ήπια Γνωσιακή Εξασθένηση: Η Πιλοτική  Μελέτη MICOIL³⁸ 

Σύνοψη: 

Πρόσφατα δημοσιεύτηκε η πρώτη τυχαιοποιημένη κλινική μελέτη με εξαιρετικά  παρθένο ελαιόλαδο υψηλής περιεκτικότητας σε φαινολικά κατά της Ήπιας  Γνωσιακής Εξασθένησης από την Μ. Tsolaki και τους συνεργάτες της. Οι ερευνητές  διεξήγαγαν την μελέτη προκειμένου να εξετάσουν το ελαιόλαδο υψηλής  περιεκτικότητας σε φαινολικά και το ελαιόλαδο μέτριας φαινολικής συγκέντρωσης  έναντι της απλής Μεσογειακής διατροφής ενάντια στην Ήπια Γνωσιακή Εξασθένηση.  Η γενετική προδιάθεση (APOEɛ4) στη νόσο Alzheimer (AD) ελέγχθηκε και χορηγήθηκε  μια εκτεταμένη νευροψυχολογική υποστήριξη κατά την έναρξη και μετά από 12  μήνες. Κάθε συμμετέχων τυχαιοποιήθηκε και εντάχθηκε σε μία από τις τρεις ομάδες:  1) Η ομάδα 1 έλαβε το υψηλά φαινολικό ελαιόλαδο (50 mL/ημέρα). 2) Η ομάδα 2  έλαβε το μέτρια φαινολικό ελαιόλαδο (50 mL/ημέρα) και 3) Η ομάδα 3 ακολούθησε  μια ήπια μεσογειακή διατροφή. Οι ερευνητές έδειξαν ότι την καλύτερη απόδοση είχε η Ομάδα 1 σε σύγκριση με την Ομάδα 2 και την Ομάδα 3 σε όλους σχεδόν τους  γνωστικούς τομείς. Επιπλέον, η Ομάδα 2 έδειξε επίσης σημαντική βελτίωση σε  σύγκριση με την Ομάδα 3 στο ADAS-cog (p = 0,001) και το MMSE (p = 0,05), ενώ η  ομάδα 3 εμφάνισε χειρότερη ή παρόμοια απόδοση σε όλους σχεδόν τους τομείς. Συγκεκριμένα, η Ομάδα 1 και η Ομάδα 2 είχαν καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά  το ADAS-cog (p = 0,003), το εύρος ψηφίων (p = 0,006) και την ευχέρεια γραμμάτων (p = 0,003). Επιπλέον, υπήρξε σημαντική διαφορά (p = 0,001) στην παρουσία του  APOEɛ4 μεταξύ των Ομάδων 1 και 2 έναντι της Ομάδας 3.

Η μακροχρόνια διατροφική παρέμβαση με υψηλά φαινολικό ελαιόλαδο  συσχετίζεται με σημαντική βελτίωση στη γνωστική λειτουργία σε σύγκριση με την  απλή μεσογειακή διατροφή ασθενών με Ήπια Γνωσιακή Εξασθένηση.

1.4 Antiplatelet activity Αντιαιμοπεταλιακή δράση

In vitro studies

Type 2 diabetes is an impairment in the way the body regulates and uses sugar  (glucose) as a fuel. This long-term (chronic) condition results in too much sugar  circulating in the bloodstream. Eventually, high blood sugar levels can lead to  disorders of the circulatory, nervous and immune systems. Post-prandial glucose has  been associated with a higher incidence of cardiovascular events in patients with and  without diabetes.

Recently, Lammi et al³⁹ studied the potentially beneficial effect of EVOO consumption  on the atherosclerotic process and diabetes. Their results showed that oleocanthal  inhibited the expressin of two hormons (GLP-1 and GIP) , two incretins playing  essential roles in controlling post-prandial glycemia s eliciting insulin secretion and  lowering post-prandial blood glucose.

Μελέτες in vitro.

Ο διαβήτης τύπου 2 είναι μια διαταραχή στον τρόπο με τον οποίο το σώμα ρυθμίζει  και χρησιμοποιεί το σάκχαρο (γλυκόζη) ως καύσιμο. Αυτή η μακροχρόνια παθογένεια έχει ως αποτέλεσμα την παρουσία υπερβολικής γλυκόζης στην κυκλοφορία του  αίματος. Σαν αποτέλεσμα, τα υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα μπορεί να  οδηγήσουν σε διαταραχές του κυκλοφορικού, του νευρικού και του ανοσοποιητικού  συστήματος. Η μεταγευματική γλυκόζη έχει συσχετιστεί με υψηλότερη συχνότητα  καρδιαγγειακών συμβαμάτων σε ασθενείς με και χωρίς διαβήτη.

Πρόσφατα, ο Lammi³⁹ και οι συνεργάτες του, μελέτησαν την δυνητικά ευεργετική  επίδραση της κατανάλωσης εξαιρετικά παρθένου ελαιολάδου στην αθηροσκλήρωση  και τον διαβήτη. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι η ελαιοκανθάλη ανέστειλε την  έκφραση δύο ορμονών (GLP-1 και GIP), δύο ινκρετίνες που παίζουν ουσιαστικό ρόλο  

³⁹ Carmen Lammi et al, ‘Phenolic Extracts from Extra Virgin Olive Oils Inhibit Dipeptidyl Peptidase IV  Activity: In Vitro, Cellular, and In Silico Molecular Modeling Investigations’, Antioxidants, 10.7 (2021),  1133 <https://doi.org/10.3390/antiox10071133>.

45

στον έλεγχο στην μεταγευματική γλυκαιμία που προκαλεί την έκκριση ινσουλίνης και  μειώνει τη μεταγευματική γλυκόζη στο αίμα.

In vivo studies and clinical trials

1.4.1. Post-prandial effects of high-polyphenolic extra virgin  olive oil on endothelial function in adults at risk for type 2  diabetes: A randomized controlled crossover trial⁴⁰ 

Summary: 

Recently Njike and her research team compared the effects of high phenolic extra  virgin olive oil (EVOO) and refined olive oil without polyphenols on endothelial  function (EF) in adults at risk for Type 2 diabetes mellitus (T2DM). In this trial, randomized, controlled, double-blind, crossover trial of 20 adults (mean age 56.1  years; 10 women, 10 men) at risk for T2DM (i.e., as defined by either prediabetes or  metabolic syndrome) assigned to one of two possible sequence permutations of two  different single dose treatments (50 mL of high-polyphenolic EVOO or 50 mL of  refined olive oil without polyphenols), with 1-week washout. Participants received  their olive oils in a smoothie consisting of ½ cup frozen blueberries and 1 cup (8 oz)  low-fat vanilla yogurt blended together. Primary outcome measure was EF measured  as flow-mediated dilatation. Participants were evaluated before and 2 h after  ingestion of their assigned olive oil treatment. In their results, the researchers showed  that EVOO acutely improved EF as compared to refined olive oil (1.2 ± 6.5% versus  −3.6 ± 3.8%; p = 0.0086). No significant effects on systolic or diastolic blood pressure  were observed. The vascular effects of olive oil ingestion should specify the  characteristics of the oil.  

⁴⁰ Valentine Y. Njike et al, ‘Post-Prandial Effects of High-Polyphenolic Extra Virgin Olive Oil on  Endothelial Function in Adults at Risk for Type 2 Diabetes: A Randomized Controlled Crossover Trial’,  International Journal of Cardiology, 330 (2021), 171–76  

<https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2021.01.062>.

46

Fig. Effect of weeks daily consumption of extra virgin high polyphenol olive oil (HPOO) and low polyphenol olive oil  (LPOO) on total antioxidant capacity (TAC) and on on high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP)

H επίδραση της μεταγευματικής λήψης εξαιρετικού παρθένου  ελαιολάδου υψηλής περιεκτικότητας σε φαινολικά συστατικά  στην ενδοθηλιακή λειτουργία σε ενήλικες που διατρέχουν  κίνδυνο διαβήτη τύπου 2: Μια τυχαιοποιημένη  διασταυρούμενη δοκιμή⁴⁰. 

Σύνοψη: 

Πρόσφατα η Njike και η ερευνητική της ομάδα συνέκριναν τις επιδράσεις του  εξαιρετικά παρθένου ελαιόλαδου υψηλής περιεκτικότητας σε φαινολικά (EVOO) και  του εξευγενισμένου ελαιόλαδου χωρίς πολυφαινόλες στην ενδοθηλιακή λειτουργία  (EF) σε ενήλικες που διατρέχουν κίνδυνο για σακχαρώδη διαβήτη Τύπου 2 (T2DM).  Σε αυτή τη τυχαιοποιημένη, ελεγχόμενη, διπλή-τυφλή, διασταυρούμενη δοκιμή 20  ενηλίκων (μέση ηλικία 56,1 έτη· 10 γυναίκες, 10 άνδρες) με προδιάθεση για T2DM 2  (δηλαδή, όπως ορίζεται είτε από τον προδιαβήτη είτε από το μεταβολικό σύνδρομο)  οι ασθενείς χωρίστηκαν σε δύο ομάδες που θα λάμβαναν διαφορετική θεραπεία. Οι  πιθανές θεραπείες ήταν μίας δόσης (50 mL υψηλά φαινολικού ελαιολάδου και η  δεύτερη 50 mL ραφιναρισμένου ελαιολάδου χωρίς πολυφαινόλες), με ένα διάστημα 1 εβδομάδας χωρίς διατροφική παρέμβαση. Οι συμμετέχοντες έλαβαν τα ελαιόλαδα  τους σε ένα smoothie που αποτελείται από ½ φλιτζάνι κατεψυγμένα βατόμουρα και  1 φλιτζάνι γιαούρτι με χαμηλά λιπαρά και γεύση βανίλια αναμεμειγμένα. Οι  συμμετέχοντες αξιολογήθηκαν πριν και 2 ώρες μετά την τη θεραπείας με ελαιόλαδο  που τους είχε ανατεθεί. Στα αποτελέσματά τους, οι ερευνητές έδειξαν ότι το  φαινολικό ελαιόλαδο βελτίωσε σημαντικά την ενδοθηλιακή λειτουργία σε σύγκριση  με το εξευγενισμένο ελαιόλαδο (1,2 ± 6,5% έναντι −3,6 ± 3,8%, p = 0,0086). Δεν  παρατηρήθηκαν σημαντικές επιδράσεις στη συστολική ή διαστολική αρτηριακή  πίεση.

Fig. Effect of weeks daily consumption of extra virgin high polyphenol olive oil (HPOO) and low polyphenol olive oil  (LPOO) on total antioxidant capacity (TAC) and on on high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP)

1.4.2. Oleocanthal-rich extra virgin olive oil demonstrates acute  anti-platelet effects in healthy men in a randomized trial⁴¹ 

Summary: 

In this trial Agrawal and his partners studied the acute EVOO intake on platelet  function. The researchers investigated whether the phenolic profiles of extra virgin  olive oils (EVOOs) influence their cardiovascular benefits. Participants (n = 9)  consumed 40 mL of EVOO weekly. EVOOs were matched for total phenolic content  and were either tyrosol-poor with 1:2 oleacein/oleocanthal (D2i0.5), or 2:1  oleacein/oleocanthal (D2i2), or predominantly tyrosol (D2i0). Ibuprofen provided a  platelet inhibition control. Blood was collected pre- and 2 h post-EVOO intake. D2i0.5  and D2i2 reduced 1 mg/mL collagen-stimulated maximum platelet aggregation  (Pmax), with effects best correlated to oleocanthal intake (R = 0.56, P = 0.002). Total  phenolic intake was independently correlated to eicosanoid production inhibition,  suggesting that cyclooxygenase blockade was not responsible for the Pmax inhibition.  Five participants exhibited >25% DPmax declines with D2i0.5 and D2i2 intake and  plasma metabolomic profiles discriminated subjects by oil responsivity. Platelet  responses to acute EVOO intake are associated with oil phenolic composition and may  be influenced by diet.

Fig. Effects of tested EVOOs on (A) maximum platelet aggregation and (B) oxylipins associated with platelet  function in healthy male subjects. D2i2, D2i0.5 and Ibuprofen all decreased maximum platelet aggregation  compared to D2i0, and Ibuprofen decreased oxylipin concentrations compared to all oils

⁴¹ Karan Agrawal et al, ‘Oleocanthal-Rich Extra Virgin Olive Oil Demonstrates Acute Anti-Platelet Effects  in Healthy Men in a Randomized Trial’, Journal of Functional Foods, 36 (2017), 84–93  <https://doi.org/10.1016/j.jff.2017.06.046>.

 Το πλούσιο σε ελαιοκανθάλη εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο  προκαλεί οξεία αντιαιμοπεταλιακά αποτελέσματα σε υγιείς  άνδρες σε μια τυχαιοποιημένη κλινική δοκιμή⁴¹.

Σύνοψη: 

Σε αυτή τη δοκιμή, ο Agrawal και οι συνεργάτες του μελέτησαν την επίδραση που  έχει η οξεία πρόσληψη υψηλά φαινολικού ελαιολάδου στη λειτουργία των  αιμοπεταλίων. Οι ερευνητές μελέτησαν εάν το διαφορετικό φαινολικό προφίλ του  εξαιρετικού παρθένου ελαιολάδου επηρεάζει τις καρδιοπροστατευτικές του  ιδιότητες. Οι συμμετέχοντες (n = 9) κατανάλωναν 40 mL ελαιολάδου την εβδομάδα.  Τα ελαιόλαδα ταξινομήθηκαν ως προς το συνολικό περιεχόμενο φαινολών και ήταν  είτε φαινολικά ελαιόλαδα με ελαιασίνη/ελαιοκανθάλη 1:2 (D2i0,5), είτε  ελαιασίνη/ελαιοκανθάλη 2:1 (D2i2), είτε με χαμηλό φαινολικό περιεχόμενο (D2i0).  Οι ίδιοι ασθενείς σε διαφορετική φάση της μελέτης, έλαβαν μια δόση  ιβουπροφαίνης, ως δοκιμή control. Το αίμα συλλέχθηκε πριν και 2 ώρες μετά τη λήψη ελαιολάδου. Τα D2i0.5 και D2i2 μείωσαν κατά 1 mg/mL την μέγιστη  συσσώρευση αιμοπεταλίων (Pmax), με τα αποτελέσματα να συσχετίζονται καλύτερα  με την πρόσληψη του ελαιολάδου με μεγαλύτερη συγκέντρωση ελαιοκανθάλης (R =  0,56, P = 0,002. Πέντε συμμετέχοντες εμφάνισαν >25% μείωση της DPmax με την  πρόσληψη D2i0,5 και D2i2 και τα μεταβολικά προφίλ του πλάσματος διέκριναν τα  άτομα με βάση την ανταπόκριση στο ελαιόλαδο

Η αποκρίση των αιμοπεταλίων στην οξεία πρόσληψη υψηλά φαινολικού  ελαιολάδου σχετίζονται και με το φαινολικό προφίλ του ελαιολάδου.

 

Fig. Effects of tested EVOOs on (A) maximum platelet aggregation and (B) oxylipins associated with platelet  function in healthy male subjects. D2i2, D2i0.5 and Ibuprofen all decreased maximum platelet aggregation  compared to D2i0, and Ibuprofen decreased oxylipin concentrations compared to all oils

49

1.4.3. Daily Use of Extra Virgin Olive Oil with High Oleocanthal  Concentration Reduced Body Weight, Waist Circumference,  Alanine Transaminase, Inflammatory Cytokines and Hepatic  Steatosis in Subjects with the Metabolic Syndrome: A 2-Month  Intervention Study⁴² 

Summary: 

In 2020, Patti et al studied the cardiometabolic effects of extra virgin olive oil with  high oleocanthal concentration. The researchers administered EVOO with a high  oleocanthal concentration daily to 23 subjects with the metabolic syndrome (MetS)  and hepatic steatosis (15 men and 8 women, age: 60 ± 11 years) for 2 months.  Anthropometric data, metabolic parameters, hepatic steatosis (by fatty liver index,  FLI), abdominal fat distribution (by ultrasound), and pro- and anti-inflammatory  cytokines were assessed before and after the intervention. EVOO supplementation  was associated with a reduction in body weight, waist circumference, body mass  index (BMI), alanine transaminase and FLI, as well as interleukin (IL)-6, IL-17A, tumor  necrosis factor-α and IL-1B, while IL-10 increased. Maximum subcutaneous fat  thickness (SFT max) also increased, with a concomitant decrease in the ratio of  visceral fat layer thickness/SFT max. Correlation analysis revealed positive  associations between changes in body weight and BMI and those in SFT max, along  with an inverse association between changes in IL-6 and those in SFT max. In  conclusion, ingestion of EVOO with a high OC concentration had beneficial effects on  metabolic parameters, inflammatory cytokines and abdominal fat distribution in MetS  subjects with hepatic steatosis, a category of patients at high cardiometabolic risk.

Καθημερινή πρόσληψη εξαιρετικού παρθένου ελαιόλαδου με  υψηλή συγκέντρωση ελαιοκανθάλης προκαλεί μείωση σωματικού βάρους, περιφέρεια μέσης, της τρανσαμινάση  αλανίνης, φλεγμονώδεις κυτοκίνες και ηπατική στεάτωση σε  άτομα με μεταβολικό σύνδρομο: Μελέτη διατροφικής  παρέμβασης 2 μηνών⁴².

⁴² Angelo M. Patti et al, ‘Daily Use of Extra Virgin Olive Oil with High Oleocanthal Concentration  Reduced Body Weight, Waist Circumference, Alanine Transaminase, Inflammatory Cytokines and  Hepatic Steatosis in Subjects with the Metabolic Syndrome: A 2-Month Intervention Study’,  Metabolites, 10.10 (2020), E392 <https://doi.org/10.3390/metabo10100392>.

50

Σύνοψη: 

Το 2020, ο Patti και οι συνεργάτες του μελέτησαν την επίδραση του εξαιρετικά παρθένου ελαιολάδου με υψηλή συγκέντρωση ελαιοκανθάλης σε  καρδιομεταβολικούς δείκτες. Οι ερευνητές χορήγησαν ελαιόλαδο με υψηλή  συγκέντρωση ελαιοκανθάλης καθημερινά σε 23 άτομα με μεταβολικό σύνδρομο  (MetS) και ηπατική στεάτωση (15 άνδρες και 8 γυναίκες, ηλικία: 60 ± 11 ετών) για 2  μήνες. Ανθρωπομετρικά δεδομένα, μεταβολικές παράμετροι, ηπατική στεάτωση (με  δείκτη λιπώδους ήπατος, FLI), κατανομή κοιλιακού λίπους (με υπέρηχο) και προ- και  αντιφλεγμονώδεις κυτοκίνες αξιολογήθηκαν πριν και μετά την παρέμβαση. Η  παρέμβαση με το συγκεκριμένο ελαιόλαδο συσχετίστηκε με μείωση του σωματικού  βάρους, της περιφέρειας μέσης, του δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ), της  τρανσαμινάσης της αλανίνης και του FLI, καθώς και της ιντερλευκίνης (IL)-6, IL-17A,  παράγοντα νέκρ

ωσης όγκου-α και IL-1B, ενώ η IL-10 αυξήθηκε. Το μέγιστο πάχος του υποδόριου  λίπους (SFT max) επίσης αυξήθηκε, με ταυτόχρονη μείωση της αναλογίας πάχους  στιβάδας σπλαχνικού λίπους/SFT max. Από την ανάλυση των δεικτών αυτών  προέκυψαν θετικές συσχετίσεις μεταξύ των αλλαγών στο σωματικό βάρος και του ΔΜΣ και εκείνων στο SFT max, μαζί με μια αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ των  αλλαγών στην IL-6 και εκείνων στο SFT max.  

Η πρόσληψη ελαιολάδου με υψηλή συγκέντρωση σε ελαιοκανθάλη έχει ευεργετικά αποτελέσματα στις μεταβολικές παραμέτρους, στις φλεγμονώδεις  κυτοκίνες και στην κατανομή του κοιλιακού λίπους σε άτομα με μεταβολικό  σύνδρομο και με ηπατική στεάτωση, μια κατηγορία ασθενών με υψηλό

καρδιομεταβολικό κίνδυνο.

2. OLEACEIN – ΕΛΑΙΑΣΙΝΗ

Oleacein is the second most important phenolic constituent of olive oil and, similar to  oleocanthal, its concentration is varying in deferent olive oils depending in genetic  and pedoclimatic factors. Oleacein is formed after the enzymatic transformation of  oleuropein, which is the most abundant phenolic of the olive fruit, and which has  numerous of biological activities. Oleacein, due to the dihydroxy phenolic ring in its  structure, was initially considered as a simple antioxidant. After well documented  studies though, which are presented below, many biological activities have been  revealed, which partly explain the health protective properties of olive oil.  

Η ελαιασίνη είναι το δεύτερο πιο σημαντικό φαινολικό συστατικό του ελαιολάδου  και, ομοίως με την ελαιοκανθάλη, η συγκέντρωσή της ποικίλλει από ελαιόλαδο σε  ελαιόλαδο εξαρτώμενη από γενετικούς και πεδοκλιματικούς παράγοντες. Η  ελαιασίνη σχηματίζεται μετά τον ενζυματικό μετασχηματισμό της ελευρωπαΐνης την  στιγμή της σύνθλιψης της ελιάς στο ελαιοτριβίο, η οποία είναι η πιο άφθονη  φαινολική ουσία του καρπού της ελιάς και η οποία έχει πολλές βιολογικές δράσεις. Η  ελαιασίνη, λόγω του διυδροξυ-φαινολικού δακτυλίου στη δομή της, θεωρήθηκε  αρχικά ως ένα απλό αντιοξειδωτικό. Ωστόσο, μετά από καλά τεκμηριωμένες μελέτες  οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω, έχουν αποκαλυφθεί πολλές βιολογικές  δραστηριότητες, οι οποίες εξηγούν εν μέρει τις υγειοπροστατευτικές ιδιότητες του  ελαιολάδου.

 

In vitro studies  

2.1. Effects of olive oil polyphenols on erythrocyte oxidative  damage⁴³ 

Summary: 

In this study Paiva-Martins investigated the capacity of oleacein, to protect red blood  cells (RBCs) from oxidative injury. The red blood cell (RBC), has poor repair and  biosynthetic mechanisms, suffering and accumulating oxidative lesions whenever  oxidative stress develops and are particularly exposed to endogenous oxidative  damage because of their specific role as oxygen carriers. Power antioxidants like  oleacein needed to prevent oxidative damage.

The in vitro oxidative stress of RBCs was induced by the water-soluble radical initiator  2,2'azobis (2amidinopropane) dihydrochloride and changes were evaluated either by  optical microscopy or by the amount of hemolysis. The researchers showed that  oleacein protected RBCs from oxidative damage in a dose-dependent manner.  Oleacein had the most powerful effect at 20mM, within the other polyphenols. Even  at 3mM, oleacein still had an important protective activity. For the first time it was  demonstrated that oleacein may play a noteworthy protective role against ROS induced oxidative injury in human cells since lower doses of this compound were  needed to protect RBCs in vitro from oxidative mediated hemolysis.

Δράσεις των πολυφαινολών του ελαιολάδου στην οξειδωτική  βλάβη των ερυθροκυττάρων⁴³ 

Σύνοψη: 

Σε αυτή τη μελέτη η Paiva-Martins διερεύνησε την ικανότητα της ελαιασίνης να  προστατεύει τα ερυθρά αιμοσφαίρια (RBCs) από οξειδωτικες βλάβες. Τα ερυθρά  αιμοσφαίρια (RBC), έχουν ανεπαρκείς επισκευαστικούς και βιοσυνθετικούς  μηχανισμούς επαναφοράς τους και συσσωρεύουν οξειδωτικές βλάβες σε συνθήκες

⁴³ Fátima c et al, ‘Effects of Olive Oil Polyphenols on Erythrocyte Oxidative Damage’, Molecular  Nutrition & Food Research, 53.5 (2009), 609–16 <https://doi.org/10.1002/mnfr.200800276>.

53

οξειδωτικού στρες. Επίσης εκτίθενται ιδιαίτερα σε ενδογενή οξειδωτική βλάβη λόγω  του ειδικού τους ρόλου ως φορείς οξυγόνου στον οργανισμό. Ισχυρά αντιοξειδωτικά  όπως η ελαιασίνη απαιτούνται για την πρόληψη της οξειδωτικής βλάβης. Το in vitro οξειδωτικό στρες των ερυθρών αιμοσφαιρίων προκλήθηκε από το  υδατοδιαλυτό διυδροχλωρικό 2,2'azobis (2αμιδινοπροπάνιο) και οι αλλαγές  αξιολογήθηκαν είτε με οπτικό μικροσκόπιο είτε με ποσοτικοποίηση της αιμόλυσης.  Οι ερευνητές έδειξαν ότι η ελαιασίνη προστατεύει τα ερυθρά αιμοσφαίρια από την οξειδωτική βλάβη με δοσοεξαρτώμενο τρόπο. Η ελαιασίνη είχε την πιο ισχυρή  επίδραση στα 20 mM.

Ακόμη και στα 3 mM, η ελαιασίνη εξακολουθούσε να έχει  σημαντική προστατευτική δράση.  

Η ελαιασίνη μπορεί να διαδραματίσει έναν αξιοσημείωτο προστατευτικό ρόλο  έναντι της επαγόμενης από ROS οξειδωτικής βλάβης στα ανθρώπινα κύτταρα

2.2. Oleacein enhances anti-inflammatory activity of human  macrophages by increasing CD163 receptor expression.⁴⁴ 

Summary: 

In 2015, Filipek et al, based on its antioxidant and anti-inflammatory activity examined whether oleacein could increase CD163 and IL10 receptor expression as  well as intracellular secretion of protein heme oxygenase 1 (HO1) in human  macrophages. The effect of oleacein (10 and 20 μmol/l) or oleacein together with  complexes of haemoglobin (Hb) and haptoglobin 11 (Hp11) or haptoglobin 22 (Hp22)  on expression of IL10 and CD163 receptors was determined by Flow Cytometry. HO1  intracellular secretion in macrophages was investigated by ELISA. Oleacein together  with complexes HbHp11 or HbHp22 stimulated the expression of CD163 (30-100 fold),  IL10 (170-300 fold) and HO1 secretion (60-130 fold) after 5 days of co-incubation.  

Their results suggested that oleacein enhances anti-inflammatory activity of  complexes haemoglobin with haptoglobin 11 and 22 and could play a potential role in  the prevention of inflammatory disease related to atherosclerosis.

⁴⁴ Agnieszka Filipek, Monika E. Czerwińska, Anna K. Kiss, Małgorzata Wrzosek, et al, ‘Oleacein Enhances  Anti-Inflammatory Activity of Human Macrophages by Increasing CD163 Receptor Expression’,  Phytomedicine: International Journal of Phytotherapy and Phytopharmacology, 22.14 (2015), 1255–61  <https://doi.org/10.1016/j.phymed.2015.10.005>.

Fig. Influence oleacein together with complexes of haemoglobin and haptoglobin on increases CD163 mRNA  transcription.  

Η ελαιασίνη ενισχύει την αντιφλεγμονώδη δράση των  μακροφάγων του ανθρώπου αυξάνοντας την έκφραση του  υποδοχέα CD163⁴⁴ 

Σύνοψη: 

Το 2015, ο Filipek και η ερευνητική του ομάδα, με βάση την αντιοξειδωτική και  αντιφλεγμονώδη δράση τη ελαιασίνης, εξέτασε εάν η ελαιασίνη θα μπορούσε να  αυξήσει την έκφραση των υποδοχέων CD163 και IL10 καθώς και την ενδοκυτταρική  έκκριση πρωτεΐνης οξυγενάσης 1 (HO1) σε ανθρώπινα μακροφάγα. Η επίδραση της  ελαιασίνης (10 και 20 μmol/l) ή της ελαιασίνης μαζί με τα σύμπλοκα αιμοσφαιρίνης  (Hb) και απτοσφαιρίνης 11 (Hp11) ή απτοσφαιρίνης 22 (Hp22) στην έκφραση των  υποδοχέων IL10 και CD163 προσδιορίστηκε με κυτταρομετρία ροής. Η  ενδοκυτταρική έκκριση HO1 σε μακροφάγους διερευνήθηκε με ELISA.  

Η ελαιασίνη μαζί με τα σύμπλοκα HbHp11 ή HbHp22 διέγειραν την έκφραση του  CD163 (30-100 φορές), της IL10 (170-300 φορές) και της έκκρισης ΗΟ1 (60-130  φορές) μετά από 5 ημέρες συνεπώασης.

Η ελαιασίνη ενισχύει την αντιφλεγμονώδη δράση των συμπλεγμάτων  αιμοσφαιρίνης με απτοσφαιρίνη 11 και 22 και θα μπορούσε να παίξει πιθανό  ρόλο στην πρόληψη φλεγμονωδών νόσων που σχετίζονται με την  αθηροσκλήρωση.

2.3. One-Step Semisynthesis of Oleacein and the Determination  as a 5-Lipoxygenase Inhibitor.⁴⁵ 

Summary: 

In 2014, Vougogiannopoulou et al proceeded in the one-Step Semisynthesis of  Oleacein and examined oleacein as a 5-Lipoxygenase Inhibitor. The researchers  showed that 5-lipoxygenase is a direct target for oleacein with an inhibitory potential  (IC50: 2 μM) more potent than oleocanthal and oleuropein. This enzyme catalyzes the  initial steps in the biosynthesis of pro-inflammatory leukotrienes. This investigation  presented here an alternative solution to isolation or total synthesis for the  procurement of oleacein, thus facilitating the further development as a potential anti inflammatory agent.

Figure 4. Activity of isolated human recombinant 5-LO after preincubation for 10 min at 4 °C with vehicle (0.1%  DMSO; control) or with the indicated compounds (at 10 μM)

 

⁴⁵ Konstantina Vougogiannopoulou et al, ‘One-Step Semisynthesis of Oleacein and the Determination  as a 5-Lipoxygenase Inhibitor’, Journal of Natural Products, 77.3 (2014), 441–45  <https://doi.org/10.1021/np401010x>

 

Ημισύνθεση ελαιασίνης σε ένα βήμα και προσδιορισμός της ως  αναστολέας της 5-λιποοξυγενάσης⁴⁷

Σύνοψη: 

To 2014, η Vougogiannopoulou και η ερευνητική της ομάδα, προχώρησε στην  ημισύνθεση της ελαιασίνης σε ένα βήμα, και μελέτησε την ελαιασίνη ως προς την  αναστολή του ενζύμου της 5-λιποξυγενάσης. Η 5-λιποοξυγενάση είναι ένα ένζυμο  που αποτελεί άμεσο στόχο της ελαιασίνης, αναστέλλοντας τη δράσης της, IC50 2μΜ,  που την καθιστά πιο ισχυρή από την ελαιοκανθάλη και την ελευρωπαΐνη. Το ένζυμο  της 5-λιποξυγενάσης καταλύει τα αρχικά στάδια του μονοπατιού της βιοσύνθεσης  των προ-φλεγμονωδών λευκοτριενίων. Η δυνατότητα εναλλακτικής απομόνωσης ή  ολικής σύνθεσης της ελαιασίνης, καθιστά αναγκαία την περαιτέρω ανάπτυξη της ως  αντιφλεγμονώδες φάρμακο.  

2.4. Inhibition of human neutrophils activity, CD11b/CD18  expression and elastase release by 3,4-dihydroxyphenylethanol elenolic acid dialdehyde, oleacein⁴⁶ 

Summary: 

In this research, Czerwinska and her team studied the possible Inhibition of human  neutrophils NEP activity by oleacein. Neutrophils(PMN), stand in the first line of  defence of the innate immune system. Early inflammatory events attract neutrophils  to the injured tissues, where damage is extended by proinflammatory mediators,  released from neutrophils. However, during the chronic inflammatory process,  neutrophils are still activated by a great variety of stimuli and an increase in  neutrophil mediators can be observed. Overexpression of NEP activity is involved in  the pathogenesis of atherosclerosis.

According to authors, oleacein with a concentration of 100 lM inhibited NEP activity,  elastase, MMP-9 and IL-8 release from neutrophils. Oleacein with a concentration of  50 lM suppressed CD11b/CD18 expression by 63.6 ± 3.1% and to a lesser extent,  

⁴⁶ Monika E. Czerwińska, Anna K. Kiss, and Marek Naruszewicz, ‘Inhibition of Human Neutrophils NEP  Activity, CD11b/CD18 Expression and Elastase Release by 3,4-Dihydroxyphenylethanol-Elenolic Acid Dialdehyde, Oleacein’, Food Chemistry, 153 (2014), 1–8  

<https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.12.019>.

57

increased CD62L expression by 27.3 ± 8.3% on the surface of neutrophils, in  comparison with stimulated cells. Oleacein by inhibiting NEP activity, adhesion  molecules expression and elastase release might play a role in the protective effects  of olive oil against endothelial injuries.

Αναστολή της δραστηριότητας των ανθρώπινων  ουδετερόφιλων, έκφρασης της CD11b/CD18 και απελευθέρωση  ελαστάσης από την ελαιασίνη.

Σύνοψη: 

Σε αυτή την έρευνα, η Czerwinska και η ομάδα της μελέτησαν την πιθανή αναστολή  της δραστηριότητας NEP των ανθρώπινων ουδετερόφιλων από την ελαιασίνη. Τα  ουδετερόφιλα (PMN), αποτελούν την πρώτη γραμμή άμυνας του ανοσοποιητικού  συστήματος. Στο πρώιμο στάδιο της φλεγμονής τα ουδετερόφιλα κατευθύνονται στους τραυματισμένους ιστούς, λαμβάνοντας σήμα από προφλεγμονώδεις  μεσολαβητές που απελευθερώνονται από τα ουδετερόφιλα. Ωστόσο, κατά τη  διάρκεια της χρόνιας φλεγμονής, τα ουδετερόφιλα εξακολουθούν να  ενεργοποιούνται από μια μεγάλη ποικιλία ερεθισμάτων και μπορεί να παρατηρηθεί  αύξηση των μεσολαβητών ουδετερόφιλων. Η υπερέκφραση της δραστηριότητας της  NEP εμπλέκεται στην παθογένεση της αθηροσκλήρωσης.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς, η ελαιασίνη με συγκέντρωση 100 lM ανέστειλε τη  δραστηριότητα NEP, την απελευθέρωση ελαστάσης, MMP-9 και IL-8 από  ουδετερόφιλα. Η ελαιασίνη με συγκέντρωση 50 lM κατέστειλε την έκφραση  CD11b/CD18 κατά 63,6 ± 3,1% και σε μικρότερο βαθμό, αύξησε την έκφραση CD62L  κατά 27,3 ± 8,3% στην επιφάνεια των ουδετερόφιλων, σε σύγκριση με διεγερμένα  κύτταρα.  

Η ελαιασίνη αναστέλλοντας τη δραστηριότητα των NEP, την έκφραση των μορίων  προσκόλλησης και την απελευθέρωση ελαστάσης μπορεί να διαδραματίσει  σημαντικό ρόλο στις προστατευτικές επιδράσεις του ελαιολάδου έναντι των  ενδοθηλιακών βλαβών.

2.5. Oleacein may intensify the efflux of oxLDL from human  macrophages by increasing the expression of the SRB1 receptor,  as well as ABCA1 and ABCG1 transporters⁴⁷ 

⁴⁷ A. Filipek and B. Gierlikowska, ‘Oleacein May Intensify the Efflux of OxLDL from Human Macrophages  by Increasing the Expression of the SRB1 Receptor, as Well as ABCA1 and ABCG1 Transporters’, Journal  of Functional Foods, 78 (2021), 104373 <https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104373>.

58

Summary: 

The aim of the present study, which was conducted by Filipek and Gierlikowska, was  to investigate whether oleacein could increase efflux cholesterol from macrophages.  The therapeutic strategies for the treatment of atherosclerosis primarily consist of  reducing the transport of cholesterol to the arterial wall by lowering the LDL fraction.  Αtherosclerotic regression of early lesions may involve a reduction of atherosclerotic  plaque by decreasing foam cells, inhibiting inflammation in arterial walls, and  regenerating the endothelium strongly associated with reverse cholesterol transport.

Researchers showed that oleacein in dose-dependent manner (OLEA20, OLEA50)  significantly reduced lipid deposits in macrophages. Oleacein significantly up regulated protein expression of ABCA1 and ABCG1 transporter. Moreover, oleacein  increased of HO-1 intracellular secretion, as well as increased activation of Nrf2.  Whereas the level of NF-κB protein was almost completely inhibited by oleacein at  the same concentrations. For OLEA10, no significant changes were observed for the  parameters tested. This study demonstrated that oleacein may reduce foam cell  formation. Therefore, the researchers proposed a novel explanation for the oleacein,  that can be used to develop new therapeutic strategies for the treatment of  atherosclerosis.

Fig.. Influence of oleacein on SRB1 expression in oxLDL-induced macrophages. (A) The results are presented as the  percent of cells with SRB1 expression ± SEM (n = 9)

Η ελαιασίνη μπορεί να εντείνει την εκροή oxLDL από  ανθρώπινα μακροφάγα αυξάνοντας την έκφραση του υποδοχέα  SRB1, καθώς και των μεταφορέων ABCA1 και ABCG1⁴

Σύνοψη: 

Ο στόχος της παρούσας μελέτης, η οποία διεξήχθη από τους Filipek και Gierlikowska,  ήταν να διερευνηθεί εάν η ελαιασίνη θα μπορούσε να αυξήσει την εκροή  χοληστερόλης από τα μακροφάγα. Η λογική πίσω από τη θεραπεία της  αθηροσκλήρωσης συνίστανται κυρίως στη μείωση της μεταφοράς της χοληστερόλης  στο αρτηριακό τοίχωμα με τη μείωση του κλάσματος της LDL. Η αθηροσκληρωτική  παλινδρόμηση των πρώιμων βλαβών μπορεί να περιλαμβάνει μείωση της  αθηρωματικής πλάκας μειώνοντας τα κύτταρα foam, αναστέλλοντας τη φλεγμονή  στα αρτηριακά τοιχώματα και αναγεννώντας το ενδοθήλιο που σχετίζεται έντονα με  την αντίστροφη μεταφορά χοληστερόλης.

Οι ερευνητές έδειξαν ότι η ελαιασίνη με δοσοεξαρτώμενο τρόπο (OLEA20, OLEA50)  μείωσε σημαντικά τις εναποθέσεις λιπιδίων στα μακροφάγα. Η ελαιασίνη ρυθμίζει  σημαντικά την έκφραση πρωτεΐνης του μεταφορέα ABCA1 και ABCG1. Επιπλέον, η  ελαιασίνη αύξησε την ενδοκυτταρική έκκριση HO-1, καθώς και την ενεργοποίηση του  Nrf2, ενώ το επίπεδο της πρωτεΐνης NF-κΒ αναστέλλεται σχεδόν πλήρως από την  ελαιασίνη στις ίδιες συγκεντρώσεις. Για το OLEA10, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές  αλλαγές για τις παραμέτρους που δοκιμάστηκαν.  

H ελαιασίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών  στρατηγικών για τη θεραπεία της αθηροσκλήρωσης.

Fig.. Influence of oleacein on SRB1 expression in oxLDL-induced macrophages. (A) The results are presented as the  percent of cells with SRB1 expression ± SEM (n = 9)

2.6. Extra Virgin Olive Oil Contains a Phenolic Inhibitor of the  Histone Demethylase LSD1/KDM1A⁴⁸ 

Summary: 

In this study, Cuyàs and her research team, evaluated the ability of oleacein to target  LSD1. The lysine-specific histone demethylase 1A (LSD1) also known as lysine (K)- specific demethylase 1A (KDM1A) is a central epigenetic regulator of metabolic  reprogramming in obesity-associated diseases, neurological disorders, and cancer..  Molecular docking and dynamic simulation approaches revealed that oleacein could  target the binding site of the LSD1 cofactor flavin adenosine dinucleotide with high  affinity and at low concentrations. At higher concentrations, oleacein was predicted  to target the interaction of LSD1 with histone H3 and the LSD1 co-repressor  (RCOR1/CoREST), likely disturbing the anchorage of LSD1 to chromatin. AlphaScreen based in vitro assays confirmed the ability of oleacein to act as a direct inhibitor of  recombinant LSD1, with an IC50 as low as 2.5 µmol/L. Further, oleacein fully  suppressed the expression of the transcription factor SOX2 in cancer stem-like and  induced pluripotent stem (iPS) cells, which specifically occurs under the control of an  LSD1-targeted distal enhancer. Conversely, oleacein failed to modify ectopic SOX2  overexpression driven by a constitutive promoter.

⁴⁸ Elisabet Cuyàs et al, ‘Extra Virgin Olive Oil Contains a Phenolic Inhibitor of the Histone Demethylase  LSD1/KDM1A’, Nutrients, 11.7 (2019), E1656 <https://doi.org/10.3390/nu11071656>.

61

Fig.. Oleacein inhibits LSD1 activity. Dose–response curves of LSD1 demethylation activity were created by plotting  AlphaScreen signals as the function of oleacein concentration.

Το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο περιέχει έναν φαινολικό  αναστολέα της απομεθυλάσης ιστόνης LSD1/KDM1A⁵⁰ 

Σύνοψη: 

Σε αυτή τη μελέτη, η Cuyàs και η ερευνητική της ομάδα, αξιολόγησαν την ικανότητα  της ελαιασίνης να στοχεύει την LSD1. Η ειδική για τη λυσίνη απομεθυλάση ιστόνης  1A (LSD1) γνωστή και ως λυσίνη (K) απομεθυλάση 1Α (KDM1A) είναι ένας κεντρικός  επιγενετικός ρυθμιστής του μεταβολικού επαναπρογραμματισμού σε ασθένειες που  σχετίζονται με την παχυσαρκία, νευρολογικές διαταραχές και τον καρκίνο. Οι  προσομοιώσεις μέσω υπολογιστικών προγραμμάτων αποκάλυψαν ότι η ελαιασίνη  θα μπορούσε να στοχεύσει τη θέση δέσμευσης του συμπαράγοντα LSD1 αδενοσίνης  δινουκλεοτιδίου φλαβίνης με υψηλή συγγένεια και σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Σε  υψηλότερες συγκεντρώσεις, η ελαιασίνη προβλέφθηκε ότι στοχεύει την  αλληλεπίδραση του LSD1 με την ιστόνη H3 και τον συν-κατασταλτή LSD1  (RCOR1/CoREST), διαταράσσοντας πιθανότατα την πρόσδεση του LSD1 στη  χρωματίνη. Οι in vitro δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν, επιβεβαίωσαν την  ικανότητα της ελαιασίνης να δρα ως άμεσος αναστολέας του ανασυνδυασμένου  LSD1, με IC50 2,5 μmol/L. Περαιτέρω, η ελαιασίνη κατέστειλε πλήρως την έκφραση  του μεταγραφικού παράγοντα SOX2 σε καρκινικά βλαστοκύτταρα και επαγόμενα  πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPS), η οποία λαμβάνει χώρα υπό τον έλεγχο ενός  απομακρυσμένου ενισχυτή που στοχεύει το LSD1. Αντίθετα, η ελαιασίνη απέτυχε να  τροποποιήσει την υπερέκφραση του SOX2 που προκαλείται από έναν συστατικό  προαγωγέα.

Η ελαιασίνη δρα ως αναστολέας του LSD1 και και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως  πρότυπο για το σχεδιασμό νέων αναστολέων LSD1 που βασίζονται σε  σεκοϊριδοειδή.

Fig.. Oleacein inhibits LSD1 activity. Dose–response curves of LSD1 demethylation activity were created by plotting  AlphaScreen signals as the function of oleacein concentration.

2.7. Oleacein inhibits STAT3, activates the apoptotic machinery,  and exerts anti-metastatic effects in the SH-SY5Y human  neuroblastoma cells⁴⁹ 

Summary: 

Summary: 

The aim of this research was to study the molecular mechanisms underlying the anti proliferative and anti-metastatic capacity of oleacein in the SH-SY5Y human  neuroblastoma cell line. Cirmi and his partners, demonstrated that oleacein is able to  reduce the proliferation of the SH-SY5Y cells by blocking the cell cycle in the S phase  and inducing apoptotic cell death through the increase in both Bax and p53 as well as  a reduction in the Bcl-2 expression and STAT3 phosphorylation. Moreover, oleacein  caused reduction in the SH-SY5Y cell adhesion and migration. Overall, these findings  indicate that oleacein exerts anti-cancer effects against neuroblastoma cells,  suggesting a promising role as a candidate against this type of cancer.

Η ελαιασίνη αναστέλλει την STAT3, ενεργοποιεί τον  αποπτωτικό μηχανισμό και έχει αντιμεταστατική δράση στα  κύτταρα του ανθρώπινου νευροβλαστώματος SH-SY5Y⁵¹ 

Σύνοψη: 

Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να μελετήσει τους μοριακούς μηχανισμούς που

διέπουν την αντι-πολλαπλασιαστική και αντιμεταστατική ικανότητα της ελαιασίνης  σε κυτταρική σειρά ανθρώπινου νευροβλαστώματος SH-SY5Y. Ο Cirmi και οι  συνεργάτες του απέδειξαν ότι η ελαιασίνη είναι ικανή να μειώσει τον  πολλαπλασιασμό των κυττάρων SH-SY5Y μπλοκάροντας τον κυτταρικό κύκλο στη  φάση S και προκαλώντας αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο μέσω της αύξησης τόσο του  Bax όσο και του p53 καθώς και της μείωσης του Bcl. -2 και της STAT3  φωσφορυλίωσης. Επιπλέον, η ελαιασίνη προκάλεσε μείωση της προσκόλλησης και  μετανάστευσης των κυττάρων SH-SY5Y.  

⁴⁹ Santa Cirmi, Marilena Celano, et al, ‘Oleacein Inhibits STAT3, Activates the Apoptotic Machinery, and  Exerts Anti-Metastatic Effects in the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cells’, Food & Function, 11.4  (2020), 3271–79 <https://doi.org/10.1039/D0FO00089B>.

63

Η ελαιασίνη έχει αντικαρκινικές ιδιότητες έναντι των κυττάρων  νευροβλαστώματος, υποδηλώνοντας έναν πολλά υποσχόμενο ρόλο ως υποψήφιος παράγοντας έναντι αυτού του τύπου καρκίνου.

2.8. miRNA Modulation and Antitumor Activity by the Extra Virgin Olive Oil Polyphenol Oleacein in Human Melanoma Cells⁵⁰ 

Summary: 

In this study, Carpi et al aimed at determining in vitro the antimelanoma activity of  oleacein and the relative mechanism of action. Oleacein induced cell growth  inhibition in 501Mel melanoma cells with an IC50 in the low micromolar range of  concentrations. Moreover, an oleacein concentration approximating the IC50 induced  G1/S phase arrest, DNA fragmentation, and downregulation of genes encoding  antiapoptotic (BCL2 and MCL1) and proproliferative (c-KIT, K-RAS, PIK3R3, mTOR)  proteins, while increased transcription levels of the proapoptotic protein BAX.  Concordantly, oleacein increased the levels of miR-193a-3p, miR-34a-5p and miR-16- 5p, while decreased miR-214-3p (targeting BAX). These modulatory effects might  contribute to the inhibition of 501Mel melanoma cell growth observed after  treatment with an olive leaves-derived formulation rich in oleacein, with potential  application against in situ cutaneous melanoma. Altogether, these results  demonstrate the ability of OA to contrast the proliferation of cutaneous melanoma  cells through the transcriptional modulation of relevant genes and microRNAs,  confirming the anticancer potential of EVOO and suggesting OA as a chemopreventive  agent for cancer disease therapy.

⁵⁰ Sara Carpi et al, ‘MiRNA Modulation and Antitumor Activity by the Extra-Virgin Olive Oil Polyphenol  Oleacein in Human Melanoma Cells’, Frontiers in Pharmacology, 11 (2020), 574317  <https://doi.org/10.3389/fphar.2020.574317>.

64

Fig| Oleacin® and Imiquimod decrease 501Mel cell viability, 501Mel cells were treated with 1, 50, and 100 µg/ml of  either Oleacin® or Imiquimod. Growth inhibition was measured at 72 h

Διαμόρφωση miRNA και Αντικαρκινική Δράση της ελαιασίνης,  μιας πολυφαινόλης του Εξαιρετικού Παρθένου Ελαιόλαδου σε  Ανθρώπινα Κύτταρα Μελανώματος

Σύνοψη: 

Σε αυτή τη μελέτη, η Carpi και οι συνεργάτες της στόχευσε στον προσδιορισμό της in vitro αντιμελανωματικής δράσης της ελαιασίνης και του σχετικού μηχανισμού  δράσης. Η ελαιασίνη προκάλεσε αναστολή κυτταρικής ανάπτυξης σε κύτταρα  μελανώματος 501Mel με IC50 σε χαμηλό μικρομοριακό εύρος συγκεντρώσεων.  Επιπλέον, μια συγκέντρωση ελαιασίνης που προσέγγιζε το IC50 προκάλεσε διακοπή  φάσης G1/S, διάσπαση του DNA και μείωση της ρύθμισης των γονιδίων που  κωδικοποιούν αντιαποπτωτικές (BCL2 και MCL1) και πολλαπλασιαστικές (c-KIT, K

RAS, PIK3R3, mTOR) πρωτεΐνες, ενώ αύξησε τα επίπεδα μεταγραφής της  προαποπτωτικής πρωτεΐνης BAX. Ακόμα, η ελαιασίνη αύξησε τα επίπεδα των miR 193a-3p, miR-34a-5p και miR-16-5p, ενώ μείωσε το miR-214-3p. Αυτές οι ρυθμιστικές επιδράσεις μπορεί να συμβάλουν στην αναστολή της ανάπτυξης των κυττάρων  μελανώματος 501Mel, με πιθανή εφαρμογή κατά του in situ δερματικού  μελανώματος.  

Η ελαιασίνη έχει την ικανότητα να καταστέλλει τον πολλαπλασιασμό των  κυττάρων του δερματικού μελανώματος μέσω της μεταγραφικής διαμόρφωσης  σχετικών γονιδίων και miRNA, επιβεβαιώνοντας τις αντικαρκινικό ιδιότητες του  ελαιολάδου.

Fig| Oleacin® and Imiquimod decrease 501Mel cell viability, 501Mel cells were treated with 1, 50, and 100 µg/ml of  either Oleacin® or Imiquimod. Growth inhibition was measured at 72 h

2.9. Anti-tumor Activity and Epigenetic Impact of thePolyphenol  Oleacein in Multiple Myeloma⁵¹ 

Summary: 

In 2019, Juli and her partners By, investigated the anti-tumor potential of oleacein  and the underlying bio-molecular sequelae using in vitro models of human multiple  myeloma (MM). Within a low micromolar range, oleacein reduced the viability of MM  primary samples and cell lines even in the presence of bone marrow stromal cells  (BMSCs), while sparing healthy peripheral blood mononuclear cells. Oleacein also  inhibited MM cell clonogenicity, prompted cell cycle blockade and triggered  apoptosis. They evaluated the epigenetic impact of oleacein on MM cells, and  observed dose-dependent accumulation of both acetylated histones and α-tubulin,  along with down-regulation of several class I/II histone deacetylases (HDACs) both at  the mRNA and protein level, providing evidence of the HDAC inhibitory activity of this  compound; Of potential translational significance, oleacein synergistically enhanced  the in vitro anti-MM activity of the proteasome inhibitor carfilzomib. Altogether,  these results indicate that oleacein is endowed with HDAC inhibitory properties,  which associate with significant anti-MM activity both as single agent or in  combination with carfilzomib. 

Fig. Effects of oleacein on multiple myeloma (MM) cell survival.. Cell viability of MM cell lines as determined by Cell  Titer Glo (CTG) assay 48 h after treatment with increasing doses of oleacein or vehicle (DMSO). CTG assay  

⁵¹ Giada Juli et al, ‘Anti-Tumor Activity and Epigenetic Impact of the Polyphenol Oleacein in Multiple  Myeloma’, Cancers, 11.7 (2019), 990 <https://doi.org/10.3390/cancers11070990>.

66

performed on peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from three different healthy donors treated with  oleacein for 48 h

Αντικαρκινική δράση και επιγενετική επίδραση της ελαιασίνης  στο πολλαπλό μυέλωμα

Σύνοψη: 

Το 2019, η Juli και οι συνεργάτες της, ερεύνησαν τις αντικαρκινικές ιδιότητες της  ελαιασίνης χρησιμοποιώντας in vitro μοντέλα ανθρώπινου πολλαπλού μυελώματος  (MM). Εντός ενός χαμηλού μικρογραμμομοριακού εύρους, η ελαιασίνη μείωσε τη  βιωσιμότητα των πρωταρχικών δειγμάτων και κυτταρικών γραμμών ΜΜ ακόμη και  παρουσία στρωματικών κυττάρων μυελού των οστών (BMSCs). Η ελαιασίνη  ανέστειλε επίσης την κλωνογονικότητα των κυττάρων ΜΜ, προκάλεσε τερματισμό του κυτταρικού κύκλου και προκάλεσε απόπτωση. Οι ερευνητές αξιολόγησαν την  επιγενετική επίδραση της ελαιασίνης στα κύτταρα μυελώματος και παρατήρησαν  δοσοεξαρτώμενη συσσώρευση τόσο των ακετυλιωμένων ιστονών όσο και της α τουμπουλίνης, μαζί με την καθοδική ρύθμιση αρκετών αποακετυλασών ιστόνης  τάξης Ι/ΙΙ (HDACs) τόσο σε επίπεδο mRNA όσο και σε επίπεδο πρωτεΐνης. Η ελαιασίνη ενίσχυσε συνεργιστικά την in vitro δραστηριότητα του αναστολέα  πρωτεασώματος καρφιλζομίμπη.  

Η ελαιασίνη είναι ένα συστατικό με ανασταλτικές ιδιότητες των ιστονών, οι οποίες  συνδέονται με σημαντική αντικαρκινική δράση τόσο ως μεμονωμένος παράγοντας  όσο και σε συνδυασμό με καρφιλζομίμπη.

Fig. Effects of oleacein on multiple myeloma (MM) cell survival.. Cell viability of MM cell lines as determined by Cell  Titer Glo (CTG) assay 48 h after treatment with increasing doses of oleacein or vehicle (DMSO). CTG assay  performed on peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from three different healthy donors treated with  oleacein for 48 h

67

2.10. Oleacein Attenuates Lipopolysaccharide-Induced  Inflammation in THP-1-Derived Macrophages by the Inhibition of  TLR4/MyD88/NF-κB Pathway⁵² 

Summary: 

Recently, Cirmi and his partners investigated the potential antioxidant activity of  oleacein, as well as its anti-inflammatory effect in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated  THP-1-derived macrophages.  

LPS brought a dramatic increase of both release and gene expression of pro inflammatory cytokines (IL-6,IL-1βand TNF-α), as well as a decrease of anti inflammatory ones (IL-10), the effects of which arereverted by OLC. Moreover, it  reduced the levels of COX-2, NO and PGE2 elicited by LPS exposurein THP-1  macrophages. Interestingly, OLC modulated inflammatory signaling pathways  throughthe inhibition of CD14/TLR4/CD14/MyD88 axis and the activation of NF-κB.  Finally, OLC showedrelevant anti-oxidant capability, assessed by abiotic assays, and reduced the intracellular amountof ROS generated by LPS exposure in THP-1  macrophages.  

⁵² Santa Cirmi, Alessandro Maugeri, et al, ‘Oleacein Attenuates Lipopolysaccharide-Induced  Inflammation in THP-1-Derived Macrophages by the Inhibition of TLR4/MyD88/NF-ΚB Pathway’,  International Journal of Molecular Sciences, 23.3 (2022), 1206  

<https://doi.org/10.3390/ijms23031206>.

68

Fig 1. Oleacein (OLE) treatment protects mice from experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Clinical  scores of EAE in mice treated with 10 mg/kg/day of OLE Effect of OLE on splenocyte cell functions

Η ελαιασίνη μειώνει τη φλεγμονή που προκαλείται από  λιποπολυσακχαρίτες σε μακροφάγα που προέρχονται από την  THP-1 μέσω της αναστολής της βιοσυνθετικής οδού  TLR4/MyD88/NF-κB.

Σύνοψη: 

Πρόσφατα, ο Cirmi και οι συνεργάτες του ερεύνησαν την πιθανή αντιοξειδωτική  δράση της ελαιασίνης, καθώς και την αντιφλεγμονώδη δράση της σε μακροφάγα  που διεγείρονται από λιποπολυσακχαρίτες (LPS). 

Οι λιποσακχαρίτες επέφεραν μια δραματική αύξηση τόσο της απελευθέρωσης όσο  και της γονιδιακής έκφρασης των προφλεγμονωδών κυτοκινών (IL-6, IL-1β και TNF α), καθώς και μια μείωση των αντιφλεγμονωδών (IL-10), τα αποτελέσματα των  οποίων αναστρέφονται από την χορήγηση της ελαιασίνης. Η ελαιασίνη επίσης,  μείωσε τα επίπεδα COX-2, NO και PGE2 που προκαλούνται από την έκθεση LPS στα  μακροφάγα THP-1. Είναι ενδιαφέρον ότι η ελαιασίνη ρύθμισε τις φλεγμονώδεις  οδούς σηματοδότησης μέσω της αναστολής του CD14/TLR4/CD14/MyD88 και της  ενεργοποίησης του NF-κB. Τέλος, η ελαιασίνη έδειξε σχετική αντιοξειδωτική  ικανότητα, και μείωσε την ενδοκυτταρική ποσότητα ROS που παράγεται από την  έκθεση των LPS σε μακροφάγα THP-1. 

Η αντιοξειδωτική και η αντιφλεγμονώδης δράση της ελαιασίνης μπορεί να  ενισχύσει την προστατευτική του δράση έναντι των φλεγμονων που προκαλούνται  από το οξειδωτικό στρες, αποτελώντας έτσι μια πιθανή εναλλακτική  φαρμακολογική στρατηγική που στοχεύει στη μείωση της διαδικασίας φλεγμονής. 

Fig 1. Oleacein (OLE) treatment protects mice from experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Clinical  

scores of EAE in mice treated with 10 mg/kg/day of OLE Effect of OLE on splenocyte cell functions

2.11. Oleacein may inhibit destabilization of carotid plaques from  hypertensive patients. Impact on high mobility group protein-1⁵³ 

Summary: 

In 2017 Filipek and his research team, expanded their research on the anti inflammatory field investigating whether oleacein could have a potential role in  attenuation of carotid plaque destabilization ex vivo. Plaque destabilization and  rupture is a high risk in patients with hypertension the haemorrhage into carotid  atherosclerotic plaque.

Samples of atherosclerotic plaque were harvested from 20 patients with hypertension  /11 women and 9 men/, who underwent carotid endarterectomy after transient  ischemic attacks. Matching pieces of each plaque were incubated with increased  concentration of pure oleacein /range 0-20 µM/ for 24 h. In their results showed that  Oleacein at the concentrations of 10 and 20 µM significantly decreased secretion of  HMGB1 (up 90%), MMP-9 (up to 80%), MMP-9/NGAL complex (up to 80%) and TF  (more than 90%) from the treated plaque, as compared to control. At the same time  IL-10 and HO-1 release increased by more than 80%. Those results indicate that  oleacein possess ability to attenuate the destabilization of carotid plaque and could  be potentially useful in the reduction of ischemic stroke risk.

⁵³ Agnieszka Filipek, Monika E. Czerwińska, Anna K. Kiss, Jerzy A. Polański, et al, ‘Oleacein May Inhibit  Destabilization of Carotid Plaques from Hypertensive Patients. Impact on High Mobility Group Protein 1’, Phytomedicine: International Journal of Phytotherapy and Phytopharmacology, 32 (2017), 68–73  <https://doi.org/10.1016/j.phymed.2017.06.004>.

70

Η ελαιασίνη μπορεί να αναστέλλει την αποσταθεροποίηση των  πλακών της καρωτίδας από ασθενείς με υπέρταση. Επίπτωση  στην πρωτεΐνη HMGB1⁴⁵.

Σύνοψη: 

Το 2017 ο Filipek και η ερευνητική του ομάδα, επέκτεινε την έρευνά τους πάνω στην  

ελαιασίνη διερευνώντας το κατά πόσον η ελαιασίνη θα μπορούσε να έχει έναν  πιθανό ρόλο στην εξασθένιση της αποσταθεροποίησης της καρωτιδικής πλάκας ex vivo. Η αποσταθεροποίηση και η ρήξη της πλάκας είναι υψηλός κίνδυνος σε ασθενείς  με υπέρταση ή αιμορραγία στην καρωτιδική αθηρωματική πλάκα.

Συλλέχθηκαν δείγματα αθηρωματικής πλάκας από 20 ασθενείς με υπέρταση (11  γυναίκες και 9 άνδρες), οι οποίοι υποβλήθηκαν σε καρωτιδική ενδο-αρτηρεκτομή  μετά από παροδικά ισχαιμικά επεισόδια. Τα κομμάτια κάθε πλάκας επωάστηκαν  παρουσία καθαρής ελαιασίνης /εύρος 0-20 μΜ/ για 24 ώρες. Στα αποτελέσματά  τους έδειξαν ότι η ελαιασίνη σε συγκεντρώσεις 10 και 20 μΜ μείωσε σημαντικά την  έκκριση της HMGB1 (έως 90%), της MMP-9 (έως 80%), του συμπλέγματος MMP 9/NGAL (έως 80%) και της TF ( περισσότερο από 90%) από την επεξεργασμένη  πλάκα, σε σύγκριση με το δείγμα στο οποίο δεν προστέθηκε ελαιασίνη. Ταυτόχρονα,  η απελευθέρωση των IL-10 και HO-1 αυξήθηκε κατά περισσότερο από 80%.

Η ελαιασίνη έχει την ικανότητα να μειώνει την αποσταθεροποίηση της  καρωτιδικής πλάκας και θα μπορούσε να είναι δυνητικά χρήσιμη στη μείωση του  κινδύνου ισχαιμικού εγκεφαλικού επεισοδίου.

2.12. Oleuropein and oleacein may restore biological functions of  endothelial progenitor cells impaired by angiotensin II via  activation of Nrf2/heme oxygenase-1 pathway⁵⁴ 

Summary: 

In this research Parzonko et al examined whether oleoeuropein and oleacein could  protect endothelial progenitor cells against impairment of their functions due to  angiotensin-induced cell senescence. These cells are responsible for  neovascularization of ischaemic tissue and may participate in re-endothelization of an  injured arterial wall. Angiotensin II, one of the pathological factors of hypertension,  has the capacity to damage vascular endothelium by inducing oxidative stress. The  researchers examined oleacein as a natural antioxidant which can protect endothelial  cells.  

CD31+/VEGFR-2+ cells were isolated from young healthy volunteer’s blood samples  and cultured on fibronectin-coated plates with angiotensin (1.0 M) in presence or  absence of increasing concentrations (from 1.0 to 10.0 M) of oleacein. As compared  to angiotensin II-treated cells, EPCs exposed to oleacein prior to angiotensin II showed  a significant increase of proliferation and telomerase activity, and a decrease in the  percentage of senescent cells and intracellular ROS formation. Oleacein restored  migration, adhesion and tube formation of EPCs diminished by angiotensin II in a  

concentration-dependent manner.  

Fig. 4. Effects of oleacein (OC) and oleuropein (OL) on telomerase activity. Cells were treated with angiotensin II (1  M) and oleuropein or oleacein in indicated concentrations72

⁵⁴ Andrzej Parzonko et al, ‘Oleuropein and Oleacein May Restore Biological Functions of Endothelial  Progenitor Cells Impaired by Angiotensin II via Activation of Nrf2/Heme Oxygenase-1 Pathway’,  Phytomedicine: International Journal of Phytotherapy and Phytopharmacology, 20.12 (2013), 1088–94  <https://doi.org/10.1016/j.phymed.2013.05.002>.

72

Η ελευρωπαΐνη και η ελαιασίνη μπορούν να αποκαταστήσουν  τις λανθάνουσες βιολογικές δράσεις της αγγειοτενσίνης ΙΙ στα προγονικα ενδοθηλιακά κύτταρα, μέσω ενεργοποίησης του  μονοπατιού Nrf2/heme oxygenase1⁴⁶ 

Σύνοψη: 

Σε αυτή την μελέτη, ο Parzonko και οι συνεργάτες του εξέτασαν εάν η ελαιασίνη θα  μπορούσε να προστατεύσει τα ενδοθηλιακά προγονικά κύτταρα (EPC) έναντι της  βλάβης των λειτουργιών τους, λόγω της γήρανσης των κυττάρων που προκαλείται  από την αγγειοτενσίνη. Αυτά τα κύτταρα είναι υπεύθυνα για τη νεοαγγείωση του  ισχαιμικού ιστού και μπορεί να συμμετέχουν στην επανενδοθηλιοποίηση ενός  τραυματισμένου αρτηριακού τοιχώματος. Η αγγειοτενσίνη ΙΙ, ένας από τους  παθολογικούς παράγοντες της υπέρτασης, έχει την ικανότητα να βλάπτει το  αγγειακό ενδοθήλιο προκαλώντας οξειδωτικό στρες. Οι ερευνητές εξέτασαν την  ελαιασίνη ως φυσικό αντιοξειδωτικό που μπορεί να προστατεύσει τα ενδοθηλιακά

κύτταρα.

Κύτταρα CD31+/VEGFR-2+ απομονώθηκαν από δείγματα αίματος νεαρών υγιών  εθελοντών και καλλιεργήθηκαν σε πλακίδια επικαλυμμένα με αγγειοτενσίνη (1,0 Μ)  παρουσία ή απουσία αυξανόμενων συγκεντρώσεων (από 1,0 έως 10,0 Μ)  ελαιασίνης. Σε σύγκριση με κύτταρα που υποβλήθηκαν σε αγωγή μόνο με  αγγειοτενσίνη II, τα κύτταρα που πρώτα εκτέθηκαν σε ελαιασίνη και μετά από αγγειοτενσίνη II παρουσίασαν σημαντική αύξηση του πολλαπλασιασμού και της  δραστηριότητας της τελομεράσης και μείωση στο ποσοστό των γηρασμένων  κυττάρων και του ενδοκυτταρικού σχηματισμού ROS. Η ελαιασίνη αποκατέστησε τη  μετανάστευση, την προσκόλληση και τον σχηματισμό σωλήνων των EPCs μειώθηκαν  από την αγγειοτενσίνη II με τρόπο εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση.  

Η ελαιασίνη προστατεύει τα κύτταρα από την γήρανση και τον θάνατο τους με  δοσοεξαρτώμενο τρόπο.

2.13. Oleacein Attenuates the Pathogenesis of Experimental  Autoimmune Encephalomyelitis through Both Antioxidant and  Anti-Inflammatory Effects⁵⁵ 

Summary: 

In 2020, Gutiérrez-Miranda, determined the potent antioxidant and anti inflammatory effects of oleacein in multiple sclerosis. Oxidative stress and  proinflammatory cytokines are factors affecting multiple sclerosis (MS) disease  progression and oleacein could have a key role in neuroinflammatory disorders  treatment. The researchers investigated the impact of oleacein on the main clinic pathological features of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), an  animal model for MS, including paralysis, demyelination, central nervous system  (CNS) inflammation/oxidative stress and blood-brain barrier (BBB) breakdown. Mice  were immunized with the myelin oligodendrocyte glycoprotein peptide, MOG35- 55, to induce EAE, and OLE was administrated from immunization day. Serum, optic  nerve, spinal cord and cerebellum were collected to evaluate immunomodulatory  activities at a systemic level, as well as within the CNS.

The results showed that OLE treatment effectively reduced clinical score and  histological signs typical of EAE. Histological evaluation confirmed a decrease in  leukocyte infiltration, demyelination, BBB disruption and superoxide anion  accumulation in CNS tissues of OLE-treated EAE mice compared to untreated ones.  

OLE significantly decreased expression of proinflammatory cytokines (IL-13, TNFα,  GM-CSF, MCP-1 and IL-1β), while it increased the anti-inflammatory cytokine IL-10. Mechanistically, OLE prevented NLRP3 expression, phosphorylation of p65-NF-κB and  reduced the synthesis of proinflammatory mediators induced by relevant  inflammatory stimuli in BV2 cells.  

⁵⁵ Beatriz Gutiérrez-Miranda et al, ‘Oleacein Attenuates the Pathogenesis of Experimental Autoimmune  Encephalomyelitis through Both Antioxidant and Anti-Inflammatory Effects’, Antioxidants (Basel,  Switzerland), 9.11 (2020), E1161 <https://doi.org/10.3390/antiox9111161>.

74

Η ελαιασίνη μειώνει την παθογένεση της πειραματικής  αυτοάνοσης εγκεφαλομυελίτιδας μέσω αντιοξειδωτικών και  αντιφλεγμονωδών επιδράσεων.

Σύνοψη: 

Το 2020, ο Gutiérrez-Miranda, προσδιόρισε τις πιθανές αντιοξειδωτικές και  αντιφλεγμονώδεις επιδράσεις της ελαιασίνης στη σκλήρυνση κατά πλάκας. Το  οξειδωτικό στρες και οι προφλεγμονώδεις κυτοκίνες, είναι παράγοντες που  επηρεάζουν την εξέλιξη της νόσου της σκλήρυνσης κατά πλάκας (ΣΚΠ) και η  ελαιασίνη θα μπορούσε να έχει βασικό ρόλο στη θεραπεία νευροφλεγμονωδών  διαταραχών. Οι ερευνητές διερεύνησαν την επίδραση της ελαιασίνης στα κύρια  κλινικοπαθολογικά χαρακτηριστικά της πειραματικής αυτοάνοσης  εγκεφαλομυελίτιδας (ΕΑΕ), ενός ζωικού μοντέλου για σκλήρυνση κατά πλάκας, που  περιλαμβάνει παράλυση, απομυελίνωση, φλεγμονή/οξειδωτικού στρες του  κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ) και του αιματοεγκεφαλικού φραγμού (BBB). ).  Τα ποντίκια ανοσοποιήθηκαν με το πεπτίδιο γλυκοπρωτεΐνης των  ολιγοδενδροκυττάρων μυελίνης, MOG35-55, για να προκληθεί ΕΑΕ, και η ελαιασίνη  χορηγήθηκε από την ημέρα ανοσοποίησης. Ορός, οπτικό νεύρο, νωτιαίος μυελός και  παρεγκεφαλίδα συλλέχθηκαν για να αξιολογηθούν οι ανοσοτροποποιητικές  δραστηριότητες σε συστηματικό επίπεδο, καθώς και εντός του ΚΝΣ.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θεραπεία με ελαιασίνη μείωσε αποτελεσματικά την  κλινική βαθμολογία και τα ιστολογικά δεδομένα της ΕΑΕ. Η ιστολογική αξιολόγηση  επιβεβαίωσε την μείωση της διήθησης λευκοκυττάρων, της απομυελίνωσης, της  διαταραχής του BBB και της συσσώρευσης ανιόντων υπεροξειδίου στους ιστούς του  ΚΝΣ ποντικών που έλαβαν θεραπεία σε σύγκριση με αυτούς που δεν έλαβαν 

θεραπεία. Η ελαιασίνη μείωσε σημαντικά την έκφραση των προφλεγμονωδών  κυτοκινών (IL-13, TNFa, GM-CSF, MCP-1 και IL-1β), ενώ αύξησε την αντιφλεγμονώδη  κυτοκίνη IL-10. Μηχανιστικά, το OLE εμπόδισε την έκφραση NLRP3, τη  φωσφορυλίωση του p65-NF-κB και μείωσε τη σύνθεση προφλεγμονωδών  μεσολαβητών που επάγονται από σχετικά φλεγμονώδη ερεθίσματα στα κύτταρα  BV2. Το OLE δεν επηρέασε τη βιωσιμότητα ή τις φαγοκυτταρικές ικανότητες των  μικρογλοίων BV2.  

Η αντιοξειδωτική και αντιφλεγμονώδης ουσία ελαιασίνη, έχει  νευροπροστατευτικά αποτελέσματα στο ΚΝΣ των ποντικών με αυτοάνοση  εγκεφαλομυελίτιδα, και καθίσταται ως υποψήφια προς εξέταση για έρευνα  σχετικά με θεραπείες της σκλήρυνσης.

2.14. Effects of Oleacein on High-Fat Diet-Dependent Steatosis,  Weight Gain, and Insulin Resistance in Mice⁵⁶ 

Summary: 

In 2018, Lombardo and his research team evaluated the protective effects of oleacein,  on the damages/metabolic alterations caused by high-fat diet (HFD) in male  C57BL/6JolaHsd mice. After 5 weeks of treatment with 20 mg/kg of oleacein, body  weight, glycemia, insulinemia, serum lipids, and histologic examination of liver tissue  indicated a protective action of oleacein against abdominal fat accumulation, weight  gain, and liver steatosis, with improvement of insulin-dependent glucose and lipid  metabolism. Both serum parameters and hepatic histologic examination were altered  in mice fed with HFD. By contrast, in the animals that received oleacein, plasma  glucose, cholesterol and triglyceride serum levels, and liver histology were similar to  controls fed with normocaloric diet. In addition, protein levels of FAS, SREBP-1, and  phospho-ERK in liver were positively modulated by oleacein, indicating an  improvement in liver insulin sensitivity. In a group of obese mice, treatment with  oleacein determined a light, but still significant reduction of the increase in body  weight, mainly due to lesser liver steatosis enlargement, associated with reduced  levels of SREBP-1 and phospho-ERK and lower levels of total serum cholesterol; in  these animals, altered plasma glucose and triglyceride serum levels were not reverted  by oleacein. These results indicate that HFD-related hepatic insulin resistance may be  partially prevented by oral administration of oleacein, suggesting a protective role of  this nutraceutical against diet-dependent metabolic alterations.  

⁵⁶ Giovanni Enrico Lombardo et al, ‘Effects of Oleacein on High-Fat Diet-Dependent Steatosis, Weight  Gain, and Insulin Resistance in Mice’, Frontiers in Endocrinology, 9 (2018), 116  <https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00116>.

Fig6 | Effects of oleacein on body weight, visceral fat, and liver weight in obese mice fed with high-fat diet (HFD).  Body weight (A), liver weight (B), and visceral fat (C) were measured in obese mice fed with HFD.  Η επίδραση της ελαιασίνης στην στεάτωση που προκαλείται από διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, στην αύξηση  βάρους και στην αντίσταση στην ινσουλίνη σε ποντίκια

Σύνοψη: 

Το 2018, ο Lombardo και η ερευνητική του ομάδα αξιολόγησαν τα προστατευτικά  οφέλη της ελαιασίνης, στις βλάβες/μεταβολικές αλλοιώσεις που προκαλούνται από  τη δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά (HFD) σε αρσενικά ποντίκια  C57BL/6JolaHsd. Μετά από 5 εβδομάδες θεραπείας με 20 mg/kg ελαιασίνης, το  σωματικό βάρος, οι γλυκαιμικοί δείκτες, η ινσουλιναιμία, τα λιπίδια του ορού του  αίματος και η ιστολογική εξέταση του ηπατικού ιστού έδειξαν προστατευτική δράση  της ελαιασίνης έναντι της συσσώρευσης λίπους στην κοιλιά, της αύξησης βάρους και  της στεάτωσης του ήπατος, με βελτίωση του ινσουλινοεξαρτώμενου μεταβολισμού  γλυκόζης και λιπιδίων. Τόσο οι παράμετροι ορού του αίματος όσο και η ηπατική  ιστολογική εξέταση μεταβλήθηκαν σε ποντικούς που τρέφονταν με HFD. Αντίθετα,  στα ζώα που έλαβαν ελαιασίνη, τα επίπεδα γλυκόζης πλάσματος, χοληστερόλης και  τριγλυκεριδίων στον ορό και η ιστολογία του ήπατος ήταν παρόμοια με αυτά που  τρέφονταν με φυσιολογική δίαιτα. Επιπλέον, τα επίπεδα πρωτεΐνης FAS, SREBP-1 και  φωσφο-ERK στο ήπαρ ρυθμίστηκαν θετικά από την ελαιασίνη, υποδεικνύοντας μια  βελτίωση στην ευαισθησία του ήπατος στην ινσουλίνη. Σε μια ομάδα παχύσαρκων  ποντικών, η θεραπεία με ελαιασίνη είχε σαν αποτέλεσμα μια ελαφριά, αλλά και πάλι  σημαντική μείωση της αύξησης του σωματικού βάρους, κυρίως λόγω της μικρότερης  διεύρυνσης της ηπατικής στεάτωσης, που σχετίζεται με μειωμένα επίπεδα SREBP-1  και φωσφο-ERK και χαμηλότερα επίπεδα ολικής χοληστερόλη σε αυτά τα ζώα.

Η ηπατική αντίσταση στην ινσουλίνη που σχετίζεται με την διατροφή με πολλά  λιπαρά μπορεί να αποφευχθεί μερικώς με την από του στόματος χορήγηση  ελαιασίνης, υποδηλώνοντας έναν προστατευτικό ρόλο έναντι μεταβολικών  αλλαγών που εξαρτώνται από τη διατροφή

Fig6 | Effects of oleacein on body weight, visceral fat, and liver weight in obese mice fed with high-fat diet (HFD).  Body weight (A), liver weight (B), and visceral fat (C) were measured in obese mice fed with HFD.  2.15. Oleacein Prevents High Fat Diet-Induced Adiposity and  Ameliorates Some Biochemical Parameters of Insulin Sensitivity  in Mice⁵⁷ 

Summary: 

⁵⁷ Saverio Massimo Lepore et al, ‘Oleacein Prevents High Fat Diet-Induced Adiposity and Ameliorates  Some Biochemical Parameters of Insulin Sensitivity in Mice’, Nutrients, 11.8 (2019), E1829  <https://doi.org/10.3390/nu11081829>.

78

In this research, Lepore et al, investigated the effects of oleacein on certain markers  of adipogenesis and insulin-resistance in vitro, in 3T3-L1 adipocytes, and in vivo in  

high-fat diet (HFD)-fed mice. During the differentiation process of 3T3-L1  preadipocytes into adipocytes, oleacein strongly inhibited lipid accumulation, and  decreased protein levels of peroxisome proliferator-activated receptor gamma  (PPARγ) and fatty acid synthase (FAS), while increasing Adiponectin levels. In vivo,  eatment with oleacein of C57BL/6JOlaHsd mice fed with HFD for 5 and 13 weeks  

prevented the increase in adipocyte size and reduced the inflammatory infiltration of  macrophages and lymphocytes in adipose tissue. These effects were accompanied by  changes in the expression of adipose tissue-specific regulatory elements such as  PPARγ, FAS, sterol regulatory element-binding transcription factor-1 (SREBP-1), and  Adiponectin, while the expression of insulin-sensitive muscle/fat glucose transporter  Glut-4 was restored in HFD-fed mice treated with oleacein. Collectively, our findings  indicate that protection against HFD-induced adiposity by oleacein in mice is  mediated by the modulation of regulators of adipogenesis. Protection against HFD induced obesity is effective in improving peripheral insulin sensitivity. 

Fig. Effects of oleacein on adipogenesis-related markers. Representative Western blots of  abdominal fat protein from mice

Η ελαιασίνη αποτρέπει την συσσώρευση λίπους που  προκαλείται από δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και  βελτιώνει ορισμένες βιοχημικές παραμέτρους της ευαισθησίας  στην ινσουλίνη σε ποντίκια

Σύνοψη:

Σε αυτή την έρευνα, ο Lepore και οι συνεργάτες του, διερεύνησαν τις επιδράσεις της  ελαιασίνης σε ορισμένους δείκτες λιπογένεσης και αντίστασης στην ινσουλίνη in  vitro, σε λιποκύτταρα 3T3-L1 και in vivo σε ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτα υψηλής  περιεκτικότητας σε λιπαρά (HFD). Κατά τη διαδικασία διαφοροποίησης των  προλιποκυττάρων 3T3-L1 σε λιποκύτταρα, η ελαιασίνη ανέστειλε έντονα τη

συσσώρευση λιπιδίων και μείωσε τα επίπεδα πρωτεΐνης γάμμα (PPARγ) και της  συνθάσης λιπαρών οξέων (FAS), ενώ αύξησε τα επίπεδα αδιπονεκτίνης. In vivo, η  θεραπεία με ελαιασίνη ποντικών C57BL/6JOlaHsd που τράφηκαν με διατροφή με  υψηλά λιπαρά για 5 και 13 εβδομάδες απέτρεψε την αύξηση του μεγέθους των  λιποκυττάρων και μείωσε τη φλεγμονώδη διήθηση μακροφάγων και λεμφοκυττάρων  στον λιπώδη ιστό. Αυτές οι επιδράσεις συνοδεύτηκαν από αλλαγές στην έκφραση  των ειδικών για τον λιπώδη ιστό ρυθμιστικών στοιχείων όπως PPARγ, FAS,  μεταγραφικού παράγοντα-1 ρυθμιστικού στοιχείου δέσμευσης στερόλης (SREBP-1)  και αδιπονεκτίνη, ενώ η έκφραση των ευαίσθητων στην ινσουλίνη μυών/λίπους Ο  μεταφορέας γλυκόζης Glut-4 αποκαταστάθηκε σε ποντίκια που τρέφονταν με HFD  που έλαβαν ελαιασίνη.  

Η προστασία έναντι της παχυσαρκίας από την ελαιασίνη, σε ποντίκια  επιτυγχάνεται μέσω της ρύθμισης των ρυθμιστών της λιπογένεσης. Η προστασία από την παχυσαρκία είναι αποτελεσματική στη βελτίωση της ευαισθησίας στην  ινσουλίνη. 

Fig. Effects of oleacein on adipogenesis-related markers. Representative Western blots of  

abdominal fat protein from mice

3. OLEUROPEIN AGLYCONE – ΆΓΛΥΚΟ ΤΗΣ ΕΛΕΥΡΩΠΑΪΝΗΣ

The monoaldehyde form of the oleuropein aglycone is directly formed after the  enzymatic deglycosylation of oleuropein after olive fruit crushing in an olive mill. It