Az áramlás által közvetített tágulást károsítja a magas - telített zsírtartalmú étrend, de nem a magas szénhidráttartalmú étrend

A CSIRO Health Sciences and Nutrition-tól, Adelaide BC, Dél-Ausztrália.

Ön a cikk legfrissebb verzióját nézi. Előző verziók:

Absztrakt

Célkitűzés- Nem ismert, hogy az alacsony zsírtartalmú étrend, amely emelheti a triglicerideket és csökkentheti a nagy sűrűségű lipoprotein (HDL) koleszterint, károsítja-e az endotheliumot. Célunk volt annak meghatározása, hogy az alacsony zsírtartalmú, magas szénhidráttartalmú (CARB) étrend károsítja-e az endotheliális értágulatokat a magas telített zsírtartalmú (SFA), egyszeresen telítetlen zsír (MUFA) vagy többszörösen telítetlen zsír (PUFA) étrendekhez képest.

Módszerek és eredmények— Negyven egészséges egyént véletlenszerűen kereszteztek 4, 3 hetes izokalorikus étrendre, magas PUFA-, MUFA- vagy SFA-tartalmú étrendre, amelyek legalább 25 g releváns zsírt vagy alacsony zsírtartalmú, CARB, magas - glikémiás terhelésű étrendet tartalmaztak. Minden beavatkozás után mértük az áramlás által közvetített dilatációt (FMD), az éhomi vér lipidjeit, a nagy érzékenységű C-reaktív fehérjét, a plazma sejtközi és az éradhéziós molekulákat, a plazma E- és P-szelektint. SFA-károsodott FMD az összes többi étrendhez képest (5,41 ± 2,45%, szemben 10,80 ± 3,69%; P= 0,01). Az FMD nem változott a CARB-n a MUFA-hoz vagy a PUFA-hoz képest, annak ellenére, hogy a triglicerid 23–39% -kal, a HDL-koleszterin pedig 10–15% -kal emelkedett. A P-szelektin az SFA után volt a legmagasabb (121 ± 52,7 ng/ml), szemben a MUFA-val (98 ± 44,5 ng/ml); P= 0,001) és PUFA (96 ± 36,4 ng/ml; P= 0,001).

Következtetés- A magas SFA az FMD romlását okozta a magas PUFA, MUFA vagy CARB diétákkal összehasonlítva. A gyulladásos válaszok ezen a diétán is fokozódhatnak.

Annak eldöntésére, hogy az alacsony zsírtartalmú étrend károsítja-e az endotheliális értágulatot a magas telítettségű vagy telítetlen zsírokhoz képest, 40 alanyra 4 étrendet adtak át: magasan többszörösen telítetlen, egyszeresen telítetlen vagy telített zsír, vagy alacsony zsírtartalmú magas szénhidráttartalmú étrendre. Az áramlás által közvetített dilatáció károsodott, és a magas telített zsír után a P-szelektin volt a legmagasabb.

Az ateroszklerózis a lipidfelhalmozódás, a gyulladás és a sejtproliferáció összetett keveréke. 1 Az endothel diszfunkció megelőzi a klinikai szív- és érrendszeri betegségek megjelenését, és szerepet játszhat annak patogenezisében. 2 Az NO-nak, egy erős értágítónak és a vérlemezkék adhéziójának és aggregációjának gátlójának, fontos szerepe van az endothelium védelmében. 3 A szívkoszorúér-érelmeszesedés kockázati tényezői, például a hiperkoleszterinémia, károsítják az NO bioaktivitását, ami endotheliális diszfunkcióhoz vezetnek 4, amelyet káros vazodilatáció, megnövekedett adhéziós molekula expresszió és fokozott trombózis kockázat jellemez. 5.

Keresztmetszeti vizsgálatok kimutatták, hogy a flow-mediált dilatációval (FMD) mért endotheliális funkció károsodott az alacsony sűrűségű lipoprotein (HDL) koleszterinszinttel (6–8) rendelkező betegeknél, és javult az endotheliális funkció, ha HDL-koleszterin (HDL-C ) szint emelkedett a niacinnal történő kezelés után. 9 Ezek az adatok arra utalnak, hogy amikor a HDL-C csökken, az endothelium káros hatással lehet. Beszámoltak arról is, hogy hipertrigliceridémiában szenvedő betegeknél az endothelium-függő vazorelaxáció károsodott. 10.

A középtávú étrendi változás FMD-re gyakorolt hatását nem vizsgálták alaposan, és a bizonyítékok ellentmondásosak. 11–14. Fuentes és mtsai azt találták, hogy a száj- és körömfájás javult a mediterrán étrenden, de az alacsony zsírtartalmú étrenden nem a magas telített zsírtartalmú (SFA) étrendhez képest, 11 míg de Roos és mtsai alacsony zsírtartalmú diéta, amely növeli a triglicerideket (TG) és csökkenti a HDL-C szintet, vagy a magas egyszeresen telítetlen zsírtartalmú (MUFA) étrend. 12 Ros és mtsai az FMD javulását figyelték meg a magasan többszörösen telítetlen zsírtartalmú (PUFA) étrendben a mediterrán étrendhez képest. 13 A magas transz-zsírsavtartalmú étrend és a magas SFA-étrend FMD-re gyakorolt hatását összehasonlító tanulmányban de Roos és munkatársai megfigyelték, hogy az FMD-t károsította a magas transz-zsírsavtartalmú étrend, amely szintén a HDL-C csökkenését okozta. 14 Ezért nem világos, hogy minden alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL) koleszterinszint-csökkentő étrend, például magas szénhidráttartalmú (CARB) étrend, amely szintén csökkenti a HDL-C-t és növeli a TG-t, vagy a magas telítetlen zsírtartalmú étrend, amely megemeli a HDL- A C és az alacsonyabb TG egyenértékű hatással vannak az endothel működésére.

A vizsgálat célja annak meghatározása volt, hogy az alacsony zsírtartalmú CARB-diéta károsítja-e az endotheliális értágulatokat az SFA, MUFA vagy PUFA tartalmú étrendekhez képest. Elsődleges hipotézisünk az volt, hogy az étrendi manipuláció által kiváltott HDL-C csökkenés és az LDL-koleszterin (LDL-C) növekedése kedvezőtlen hatást gyakorolna az FMD-re. Ezenkívül, figyelembe véve az adhéziós molekulák és a gyulladásos markerek, valamint az akut kardiovaszkuláris események közötti jelentett kapcsolatot, 15.16 feltételeztük, hogy az FMD negatív kapcsolatban áll az adhéziós molekulákkal, a nagy érzékenységű C-reaktív fehérjével (CRP) és a pulzus hullám sebességével (PWV), az artériás merevség mértéke.

Mód

Tárgyak

Két férfi önkéntes lipidcsökkentő szereket, 1 férfi vérnyomáscsökkentő gyógyszert szedett; 2 férfi és 1 nő dohányzott, 3 nő hormonpótló terápiát alkalmazott, és 17 alany, akik közül 14 nő volt, vitamint, ásványi anyagokat vagy halolaj-kiegészítőket szedett. Az önkénteseket arra kérték, hogy a vizsgálat során változatlanul tartsák fenn a gyógyszereket és a kiegészítőket. Minden vizsgálatot éhomi állapotban végeztek, mielőtt bármilyen gyógyszert bevettek volna. Az önkénteseket arra kérték, hogy tartsák állandó szinten az alkoholfogyasztást és a fizikai aktivitást a vizsgálat során.

A protokollt a Nemzetközösség Tudományos és Ipari Kutatószervezete (CSIRO), Egészségtudományi és Táplálkozási Humánetikai Bizottság hagyta jóvá. Minden alany írásbeli tájékozott beleegyezést adott.

Tanulmányi módszertan

Ez egy randomizált, keresztezett tervezési vizsgálat volt, 4, 3 hetes étrendi beavatkozással, a beavatkozások között nem volt kimosási időszak. Az alanyok az egyes beavatkozások végén visszatértek éhomi vénás vérminta és súly, FMD és PWV mérésekhez.

Fogyókúrák

Az étrendi beavatkozások magas PUFA, magas MUFA, magas SFA és CARB alacsony zsírtartalmú, magas glikémiás terhelésű diéták voltak. Járóbeteg-környezetben az alanyok heti két időközönként tesztételeket kaptak, amelyeket naponta fogyasztottak az étrend kívánt zsírsav- és szénhidráttartalmának elérése érdekében, miközben ad libitum alacsony zsírtartalmú étrendet is fogyasztottak. A tesztétel 20 g magas PUFA margarint és 35 g diót (PUFA) tartalmazott; 20 g magas MUFA-tartalmú margarin és 45 g mandula (MUFA); 50 g vaj (SFA); 70 g szultanát és 50 g lekvárt (CARB), amelyek napi 25 g PUFA-t, 26 g MUFA-t, 27 g SFA-t, 93 g CARB-t és ~ 1600 kJ-t eredményeztek (1. táblázat). A megfelelés értékeléséhez zsírbevitelt és napi tesztélelmiszer-ellenőrző listákat használtak. Az alanyokat dietetikus kutatás tanácsolta, hogyan lehet alacsony zsírtartalmú étrendet elérni ~ 20 g naponta, és hogyan lehet súlyukat stabilan tartani. Minden beavatkozás második hetében 3 napos súlyozott ételrekordot gyűjtöttünk, amely 2 hétköznapot és 1 hétvégi napot tartalmazott. Az alanyoknak dietetikus kutatások mutatták meg, hogyan lehet a súlyozott ételrekordot szabványosított módon elvégezni. Az étrendi adatokat a Xyris Diet/1 4.2-es verziójú étrendelemző szoftver segítségével elemeztük (2. táblázat). A kiindulási étrendi bevitelt nem értékelték.

1. TÁBLÁZAT Tesztelt élelmiszerek minden étrendi beavatkozáshoz

2. TÁBLÁZAT Az étrendi bevitel becsült értéke 3 napos élelmiszer-nyilvántartásokból

Ultrahangos értékelés

Áramlás által közvetített tágulás

Az alanyoknak a jobb brachialis artéria endothelium-függő FMD-jét értékelték, az előzőekben leírtak szerint, 2 minden diétás beavatkozás után. Az alanyokat 5 percig csendben tartották az FMD-mérések előtt, amelyeket egy éjszakai böjt után reggel végeztek, egy Acuson Aspen ultrahang (Siemens) 7,5 MHz-es lineáris tömb-jelátalakítójával az alkar ischaemiáját a vér felfúvódása okozta és utána. nyomógombot 5 percig 200 Hgmm nyomáson. A méréseket 4 percig, 15 másodperces időközönként rögzítettük, miután 300 μg nitroglicerintablettát adtunk sublingválisan. Az FMD eljárást végző kezelő vak volt az étrendi kezeléssel szemben. A számított FMD variációs együtthatója 15% volt (n = 6). Minden FMD mérés értékelhető volt, és egyiket sem ismételték meg.

Pulzushullám sebessége

Az aorta PWV-t Doppler-felvételeken mértük a carotis és a femoralis artériákon. Körülbelül 10 egymást követő ütést rögzítettek a teljes légzési ciklus lefedése érdekében. Az R-hullám és az egyes hanghullámok felvétele közötti intervallum kiszámításához egyidejű EKG-felvételt használtak. Kiszámoltuk az egyes artériák átlagos intervallumai közötti különbséget. Ezután a PWV-t úgy határoztuk meg, hogy a mért felületi távolságot elosztottuk ezzel a különbséggel.

Vérvétel

Minden egyes beavatkozás végén az éhomi vérmintákat Na2EDTA-val (végkoncentráció 1 g EDTA/L) gyűjtöttük a plazmában oldódó sejtközi tapadásmolekula-1 (sICAM-1), oldható vaszkuláris sejtadhéziós molekula-1 (sVCAM-1) mérésére. ), valamint az E-szelektin, a P-szelektin és az inzulin koncentrációja Na2EDTA nélkül a szérum TC, TG, HDL-C, apolipoprotein B (apoB) és nagy érzékenységű CRP (hs-CRP) koncentrációk mérésére. A plazma- és szérummintákat Beckman GS-6 centrifugával izoláltuk 2500 fordulat/perc sebességgel 10 percig. Az alikvot részeket –80 ° C-on fagyasztottuk a vizsgálat befejezéséig.

Laboratóriumi elemzés

A TC, TG, HDL-C és apoB értékeket Boehringer Mannheim/Hitachi 902 automata analizátorral mértük. Az ApoB-t Tina-quant Apolipoprotein B 2. verzióval (Roche Diagnostics) mértük. A hs-CRP koncentrációkat Tina-quant CRP (latex) nagy érzékenységű készlet (Roche Diagnostics) segítségével mértük. Az LDL-C koncentrációt a szérumban a Friedwald-egyenlet [[TC - HDL-C) - (TG × 0,45)] segítségével számítottuk. A sICAM-1, sVCAM-1, E-szelektin és P-szelektin, valamint az inzulin koncentrációját a plazmában ELISA-val határoztuk meg, kereskedelemben kapható készletekkel és standardokkal (ImmunoKontact; Mercodia Insulin ELISA Enzyme Immunoassay, ALPCO Diagnostics).

Statisztika

ANOVA-t ismételt mérésekkel alkalmaztunk. Ahol az ANOVA statisztikailag szignifikáns étrendi hatást mutatott, páronkénti összehasonlításokkal t teszteket és Bonferroni korrekciós tényezőt végeztek. A változók közötti összefüggéseket lineáris regresszióanalízissel határoztuk meg. Az összes elemzést az SPSS for Windows 10.0 alkalmazásával végeztük, és a statisztikai szignifikanciát a következő értékre állítottuk be: P

3. TÁBLÁZAT Az egyes beavatkozások után a szérum lipid- és inzulinkoncentrációi

Inzulin

Az éhomi inzulinban nem találtunk különbséget a HDL és TG kovariátjaival vagy anélkül végzett étrendi kezelések között (3. táblázat).

Brachialis artéria FMD

1.ábra. A diéta hatására a brachialis artéria FMD-je.

2. ábra. Az FMD egyéni tantárgyi eredményei.

Az átvitel hatásának vizsgálatára egy tesztet végeztek, hogy megvizsgálják az előző SFA diéta FMD-re gyakorolt hatását a következő étrendi szakaszban a kezeléstől függetlenül, és összehasonlítsák ezt az SFA fázis előtti FMD-vel. Az átlagos száj- és körömfájás az SFA szakasz után nem volt különbözõ (azaz nem volt átvitel).

Pulzushullám sebessége

Az egyes étrendeket követő PWV összefüggésben volt az életkorral (r= 0,4-0,5; P

4. TÁBLÁZAT PWV, szérum CRP és plazmaadhéziós molekulák minden étrendi időszak után

Gyulladásos markerek

A plazma P-szelektin magasabb volt az SFA után a PUFA-val összehasonlítva (P= 0,002) és MUFAP= 0,001; 3. ábra), de a CARB-val nem. A szérum hs-CRP és a plazma sICAM-1, sVCAM-1 és E-szelektin koncentrációk nem különböztek a diéták között (4. táblázat). Az SFA után pozitív korreláció volt a CRP és az sICAM-1 között (r= 0,463; P= 0,003). A HDL-C ebben a fázisban negatív kapcsolatban állt a sICAM-1 és a P-szelektinnel (r= −0,5, P= 0,001). Nem tapasztaltak kapcsolatot az adhéziós molekulák és az FMD válasz között.

3. ábra. Az egyes diétás szakaszok végén mért P-szelektin szintek (átlag ± SD).

Vita

FMD és lipidkoncentrációk

Alacsony zsírtartalmú étrendet alkalmazva a magas MUFA-tartalmú étrendhez képest 24 nap alatt, de Roos és mtsai szintén kimutatták a HDL-C 0,21 mmol/l csökkenését és a TG emelkedését, míg az LDL stabil maradt. 12 Nem figyeltek meg száj- és körömfájásra gyakorolt hatást, ami arra utal, hogy a szénhidráttal csökkent HDL-C-szint nem befolyásolja hátrányosan az FMD-t. A transz-zsírsavak, amelyek a HDL-koleszterin csökkenését idézik elő, az FMD 14 romlását okozták, és a koszorúér-események növekedésével járnak. 20 Jelen tanulmányban a magas SFA-tartalmú étrend tartalmazott némi transz-tartalmat a vajban (a zsír 3–5% -a), és ez is hozzájárulhatott a káros hatásokhoz. A többi étrendben nem volt jelentős transz-zsír.

Adhéziós molekulák és FMD

A zavart endotheliális funkció az sVCAM1, sICAM1, valamint az E-szelektin és a P-szelektin adhéziós molekulák szintjéből is értékelhető. Feltételezték, hogy e molekulák kóros szintje összefügg az érelmeszesedés kialakulásával. 15.23 A sICAM-1 szintje jósolja a jövőbeni kardiovaszkuláris eseményeket egészséges egyéneknél. 24 A P-szelektin szerepét az atherogenezis folyamatában állatmodellekben igazolták, és a koszorúér-betegségben az oldható P-szelektin emelkedett szintjét figyelték meg a plazmában. 25.26

Jelen tanulmányban a PUFA és MUFA alanyok plazma P-szelektin-koncentrációja alacsonyabb volt az SFA-alanyokhoz képest. Fuentes és mtsai 10 hasonló megállapítást tapasztaltak a magas MUFA diétát és az alacsony zsírtartalmú étrendet követően. Beszámoltak arról is, hogy az LDL-C változásai pozitív korrelációban voltak a P-szelektin szinttel, és hogy az áramláshoz kapcsolódó vazodilatáció negatívan korrelált a P-szelektin szinttel, olyan asszociációkkal, amelyeket nem találtunk.

Nem figyeltünk meg különbségeket a plazma CRP, sICAM-1, sVCAM-1 és E-szelektin között az étrendek között. Brevetti és mtsai kimutatták, hogy perifériás vaszkuláris betegségben szenvedő alanyok alacsony FMD-vel (16 A CRP azonban tanulmányunkban jóval alacsonyabb volt (2,4–2,9 mg/l), és nem találtunk összefüggést a CRP és az FMD között. Az étrendi zsírtípus vagy mennyiség CRP-re gyakorolt hatása.27 Bemelmans és mtsai az SFA bevitel 2 év alatt történő csökkenését tapasztalták egy étrendi beavatkozási vizsgálatban a sICAM-1 csökkent szintjével, amit nem figyeltünk meg. 28 Hiperkoleszterinémiás férfiaknál nincs szignifikáns különbség a SICAM-1 vagy az sVCAM-1 koncentrációban az SFA étrend és a mediterrán étrend között, hasonló étrendi beavatkozással, mint a vizsgálatunk 28 nap alatt.

Lupattelli és mtsai azt találták, hogy a hipertrigliceridémiában szenvedő alanyok megemelték a plazma sICAM-1 és sVCAM-1 koncentrációit, amelyek fordítottan korreláltak az FMD-vel. 29 Vizsgálatunkban azonban sem a sICAM-1, sem az sVCAM-1 koncentráció nem jósolta az FMD-t, és nem volt összefüggésben a TG szinttel.

Pulzushullám sebessége

A PWV független előrejelzője a szív- és érrendszeri mortalitásnak, valamint a szívkoszorúér-betegségben az ischaemiaig eltelt időnek, és kiderült, hogy összefügg az FMD-vel és az intima mediális vastagságával. 30–32 A szója- és a vörös lóhere-izoflavonok alkalmazásával végzett étrendi beavatkozási vizsgálatok kimutatták, hogy javítják az artériák megfelelőségét és a PWV-t, nincs hatással az FMD-re. 33,34 Mindazonáltal a mai napig nincs más diétás intervenciós tanulmány, amely megvizsgálná az étkezési zsírváltozások PWV-re gyakorolt hatását.

Következtetések

Ebben a krónikus vizsgálatban azt tapasztaltuk, hogy az SFA károsította az endotheliális funkciókat, és hogy az alanyoknál a TG és a HDL-C szintje szignifikánsan növekedett az alacsony zsírtartalmú CARB diétán, anélkül, hogy hatással lenne az FMD-re. A PUFA és MUFA diéták az SFA-val összehasonlítva csökkentették a P-szelektin koncentrációját. Ezek az eredmények azt támasztják alá, hogy a magas SFA-tartalmú étrend az endoteliális funkcióra és a P-szelektin szintre gyakorolt káros hatása révén atherogén.