En la actualidad, se están consolidando los efectos beneficiosos de los compuestos fenólicos (CF) del aceite de oliva sobre los factores de riesgo de presentar enfermedades cardiovasculares1-3. Aunque la concentración de CF presentes en el aceite de oliva virgen es baja en comparación con el contenido de CF4 en otros alimentos, como las frutas y las verduras5, se les atribuyen actividades biológicas cardiosaludables específicas6,7. En el aceite de oliva virgen la concentración de CF es de entre 200-500mg/kg de aceite, y se encuentran en la fracción no oleosa que representa un 1,5% del total del aceite virgen8. Otros tipos de aceite de oliva no contienen CF. Los efectos cardioprotectores de los CF se adicionan a los efectos observados con el consumo de los ácidos grasos, denominada fracción oleosa que corresponde al 98–99% del total del aceite de oliva, de los cuales, el 73–75% son ácidos grasos monoinsaturados (con un predominio del ácido oleico), el 10%–15% son ácidos grasos poliinsaturados y el 14–15% son ácidos grasos saturados9.
En concreto, se ha visto que el consumo de CF aportados por aceite de oliva mejora el perfil lipídico, la resistencia a la insulina, la función endotelial y reduce la oxidación lipídica y del ADN, la función trombótica y la inflamación en voluntarios sanos y en pacientes que han presentado un episodio coronario6,7.
Estos efectos protectores cardiovasculares plantean nuevas preguntas sobre los mecanismos de acción de los CF. Dichos mecanismos podrían explicarse por la capacidad de modular la expresión de genes relacionados con diferentes rutas de señalización celular y del metabolismo. En este contexto, algunos factores como la absorción de los polifenoles, valorada mediante la biodisponibilidad5, o los efectos de la microbiota del intestino sobre el metabolismo de los polifenoles10 determinan, en gran parte, los efectos beneficiosos sobre la salud5.
La complejidad de los efectos de los compuestos bioactivos o de los alimentos en las personas se puede estudiar mediante diversas técnicas de análisis, que se denominan de forma global como genómica funcional (functional genomic approaches)11 o nutrigenómica12 (Corella 2009) que incluyen:
- 1.
La genómica, que estudia el genoma en su totalidad (polimorfismos mediante single-nucleotide polymorphism [SPNs], o epigenética.
- 2.
La transcriptómica, que valora la transcripción de ADN y analiza los cambios en la expresión de genes medidos a nivel de ARNm (expresión génica) en células como las células mononucleares de sangre periférica, el subconjunto de las células sanguíneas (constituido por linfocitos y monocitos/macrófagos aisladas en sangre periférica [peripheral blood mononuclear cells; PBMC])13 en un tejido, o el análisis de micro-ARN, etc. La expresión génica se puede estudiar de forma no orientada y determinar la máxima gama de genes, proceso que se denomina «signatures», o analizar la expresión de forma dirigida de un gen o escasos genes de una vía metabólica determinada13.
- 3.
La proteómica, que estudia y analiza los cambios a nivel de las proteínas.
- 4.
La metabolómica, que analiza los metabolitos, productos finales del metabolismo.
El estudio de la caracterización de las personas a partir de las «ómicas» propone que al fenotipo se denomine deep phenotyping14 o phenomics y si existe un problema-pathologia pathophenomics15.
El trabajo sobre transcriptómica publicado por Camargo et al16 se centra en el estudio de la expresión del ARNm en un amplio número de genes en PBMC de personas que han consumido CF del aceite de oliva virgen. La expresión génica aporta nuevos datos de los procesos biológicos afectados por los nutrientes. Para aproximarse al estudio de la expresión génica de las personas, las PBMC son buenas candidatos por ser de relativamente fácil obtención en humanos comparado con otros tejidos, además de facilitar la evaluación de las respuestas biológicas, siendo una fuente potencial para la identificación de nuevos biomarcadores de respuesta después del consumo de un alimento13.
El análisis de las publicaciones sobre los métodos de transcriptómica que se han aplicado en estudios de intervención con aceite de oliva virgen en voluntarios sanos, muestran que la expresión génica se modifica con cierta rapidez. Después del consumo de 50ml de aceite de oliva virgen, en situación posprandial hasta 6h después de la ingesta, se ha demostrado que la mejora de la expresión de genes involucrados en nuevas vías metabólicas como la sensibilidad a la insulina y el síndrome metabólico17. El consumo diario de 25ml de aceite de oliva virgen durante 3 semanas inhibe los genes involucrados en el desarrollo y progresión de la arteriosclerosis18. Se ha avanzado en el estudio de los efectos de los CF del aceite de oliva virgen como parte de una dieta mediterránea con aceite de oliva virgen (328mg de CF/kg aceite) o con el mismo aceite pero donde se han eliminado los CF (55mg de CF/kg aceite) o con una dieta control en voluntarios sanos, durante 3 meses19. Los dos tipos de aceite fueron aportados en cantidad suficiente para que fuera consumido para toda la familia (15 l de aceite por participante) en crudo o en la cocción durante los períodos de intervención. El consumo de los CF, en el contexto de una dieta mediterránea, reduce la expresión de genes proaterogénicos relacionados con la inflamación, esta reducción de la expresión genética se correlaciona con la reducción observada en marcadores sistémicos de inflamación19. Los datos descritos en la bibliografía corresponden a los efectos del consumo de los CF del aceite de oliva o del aceite de oliva virgen en voluntarios sanos, y el estudio de Camargo et al16 aporta resultados sobre los efectos del consumo de CF presentes en un aceite de oliva virgen en pacientes afectados de síndrome metabólico, por el elevado riesgo de sufrir enfermedad cardiovascular y de desarrollar diabetes mellitus tipo 2, proceso que se considera un equivalente de riesgo cardiovascular20.
En el trabajo de Camargo et al16, se ha centrado en los pacientes con síndrome metabólico cuyas características clínicas ilustran la complejidad de la enfermedad, estando involucradas varias rutas metabólicas, como las inflamatorias21. En el estudio se observa que a las 4h de la ingesta de un desayuno con aceite de oliva virgen (60g de pan blanco con 40ml de aceite) rico en CF (398mg/kg de aceite) comparado con el aceite bajo en CF (70mg/kg de aceite) reprime la expresión de 18 genes relacionados directamente con procesos de señalización, entre ellos 12 factores de transcripción implicados en proliferación y crecimiento celular. Estos datos demuestran las propiedades asociadas con los CF, tales como las antiinflamatorias, antitumorales y antiaterogénicas, además de mejorar los parámetros lipídicos y disminuir el estrés oxidativo de esta forma se amplia los mecanismos de acción de los CF que estaba centraba en la capacidad antioxidante5. Asimismo, se precisa avanzar en el conocimiento de los efectos de los distintos tipos de CF del aceite de oliva virgen detectados en plasma posprandial después del consumo de una cantidad de aceite de oliva sobre las enfermedades cardiovasculares4.
El análisis de los aspectos positivos y negativos de las investigaciones en el campo de la transcriptómica aplicada a los estudios de intervención nutricional, el estudio de Camargo et al16 ha utilizado el sistema de expresión génica no dirigida que aporta un aspecto positivo, pues estudia una amplia cantidad de genes y se espera observar cambios para, posteriormente, generar hipótesis. En cambio, el estudio de la expresión de genes involucrados en una vía metabólica predeterminada reduce las posibilidades de explorar otros mecanismos de acción. Así, en función de los objetivos se elegirá un tipo u otro de análisis de los datos de expresión génica. Otro aspecto positivo de la transcriptómica es que contribuya a diferenciar entre las personas que responden a los cambios nutricionales de las que no responden12 y se amplían las formas de estudio para identificar las personas que responden o no a los cambios de la dieta. No obstante, estas técnicas están en fase de desarrollo y necesitan que sus aportaciones se confirmen en datos clínicos en varios estudios.
La aplicación actual de la transcriptómica en los estudios de intervención en humanos precisa de un diseño adecuado, identificando un control adecuado. Nos interesa estudiar los efectos de un producto rico en un nutriente y se compara con la actividad de un producto pobre en este nutriente13. Este aspecto se confirma en el artículo de Camargo et al16 con el empleo de un aceite de oliva rico en CF (398mg/kg de aceite) y con un aceite que se han eliminado los CF (70mg/kg de aceite) y se considera como control.
A efectos metodológicos, la utilización de PBMC de los participantes facilita la identificación de nuevos biomarcadores tanto de enfermedad o de consumo4, por ser de fácil obtención como ya se ha comentado con anterioridad. Además, las PBMC en estudios de intervención son una diana para estudiar las vías inmunológicas e inflamatorias y poder así estudiar algunos procesos que tienen lugar en otros tejidos menos accesibles.
Las perspectivas de futuro en el estudio de la resistencia a la insulina, como base del síndrome metabólico y para entender la fisiología molecular, tanto los mecanismos compensadores o los reguladores de los procesos oxidantes e inflamatorios, podrían llevar a la nutrición personalizada y a la adaptación de patrones nutricionales adaptados a cada persona. La integración de datos genómicos, epigenéticos, transcriptómicos, proteómicos y metabolómicos proporcionará la base para la valoración de la compleja relación genotipo-nutrición-fenotipo, ya que en muchos casos no se observa el fenotipo esperado.
En resumen, la expresión génica determinada en PBMC de participantes en estudios de intervención nutricional, los efectos del consumo de aceite de oliva virgen rico en CF, en una dosis única reduce la expresión de los genes que influyen sobre los factores de transcripción implicados en proliferación y crecimiento celular. El consumo diario de un aceite de oliva rico en CF, en el contexto de una dieta mediterránea, reduce la expresión de genes proaterogénicos relacionados con la inflamación. Así, se aportan datos sobre nuevos mecanismos que explicarían efectos cardiosaludables del aceite de oliva virgen.