Szüksége van banánra? Az étrendi kálium szabályozza az artériák meszesedését

Az alacsony étkezési kálium meszesedő artériákhoz és aorta merevséghez vezet, míg a megnövekedett étrendi kálium enyhíti, hogy egérmodellben azt sugallják, hogy az étkezési kálium védelmet nyújthat az emberek szívbetegségei és a szívbetegség okozta halál ellen

A banán és az avokádó - káliumban gazdag ételek - segíthetnek megvédeni a kórokozó érrendszeri meszesedést, más néven az artériák megkeményedését.

szükségessége

A birminghami Alabamai Egyetem kutatói először mutatták ki, hogy a csökkent étrendi kálium elősegíti a megnövekedett aorta merevséget egérmodellben, összehasonlítva a normál-káliummal táplált egerekkel. Az emberek ilyen artériás merevsége előre jelzi a szívbetegséget és a szívbetegség okozta halált, és az egész nemzet számára fontos egészségügyi problémát jelent.

Az UAB kutatói azt is megállapították, hogy a megnövekedett étrendi káliumszint csökkenti az érrendszer meszesedését és az aorta merevségét. Ezenkívül feloldották az alacsony vagy magas étrendi kálium hatásainak molekuláris mechanizmusát.

Annak ismerete, hogy az artériák vaszkuláris simaizomsejtjei miként szabályozzák az erek meszesedését, hangsúlyozza annak szükségességét, hogy az étrendben bevitt káliumfogyasztást figyelembe vegyék az érelmeszesedés érrendszeri szövődményeinek megelőzésében. Új célokat is kínál az esetleges terápiákra az érelmeszesedéses érrendszeri meszesedés és az artériás merevség megelőzésére vagy kezelésére.

Az UAB csapata, amelyet Yabing Chen, Ph.D., UAB patológia professzor és a Birmingham VA Medical Center kutatói karrierje vezetett, három módon vizsgálta az érrendszeri megbetegedések mechanizmusát: élő egerek táplált étrendje káliumban változott, egér artéria kereszt - változó káliumkoncentrációjú táptalajban vizsgált szakaszok és táptalajban növesztett egér éri simaizomsejtek.

Az élő egerektől kezdve a kultúrában lévő sejtekben zajló molekuláris eseményekig az UAB kutatói ok-okozati összefüggést állapítottak meg a csökkent étrendi kálium és az érrendszeri meszesedés között az érelmeszesedésben, valamint feltárták a mögöttes patogén mechanizmusokat.

Az állatkísérleteket az érelmeszesedésre hajlamos egérmodellben, az apoliprotein E-hiányos egerekben végezték, amely standard modell hajlamos a szív- és érrendszeri betegségekre, ha magas zsírtartalmú étrendet etetnek. Alacsony, normál vagy magas étkezési káliumszint - 0,3, 0,7 és 2,1 tömeg/tömeg - kálium alkalmazásával az UAB csapata megállapította, hogy az alacsony káliumtartalmú étrendet fogyasztó egereknél jelentősen megnőtt az érrendszer meszesedése. Ezzel szemben a magas káliumtartalmú étrendet fogyasztó egerek jelentősen gátolták az érrendszer meszesedését. Az alacsony káliumszintű egereknél megnőtt aortájuk merevsége, és a magas káliumszintű egereknél csökkent a merevség, amint azt az artériás merevség mutatója, az úgynevezett pulzus hullám sebessége jelzi, amelyet élő állatok echokardiográfiájával mérnek.

Az étrendi kálium különböző szintjét tükrözte a kálium különböző vérszintje a három egércsoportban.

Amikor a kutatók az artériák keresztmetszeteit vizsgálták olyan kultúrákban, amelyek három különböző káliumkoncentrációnak voltak kitéve, a vér normális fiziológiai káliumszintje alapján, a kálium közvetlen hatását találták az artériás gyűrűk artériás meszesedésére. Az alacsony káliumtartalmú artériás gyűrűk jelentősen fokozták a meszesedést, míg a magas káliumszint gátolta az aorta meszesedését.

"Az eredmények fontos transzlációs potenciállal bírnak" - mondta Paul Sanders, MD, az UAB Orvostudományi Tanszék nefrológiai professzora és társszerzője, "mivel bizonyítják a megfelelő káliumpótlás előnyeit az érmeszesedés megelőzésében az érelmeszesedésre hajlamos egerekben és az alacsony káliumbevitel káros hatása. "

Mechanikus részletek

Sejtkultúrában az alacsony káliumszint a táptalajban jelentősen fokozta a vaszkuláris simaizom sejtek meszesedését. Korábbi kutatások több laboratóriumban, köztük Chen csoportjában kimutatták, hogy a vaszkuláris simaizom sejtek meszesedése hasonlít a csontsejtek differenciálódására, ami a simaizomsejtek csontszerű sejtekké történő átalakulásához vezet.

Tehát az UAB kutatói tesztelték a vaszkuláris simaizomsejtek növekedésének hatását alacsony káliumszintű sejttenyészetben. Megállapították, hogy az alacsony káliumtartalom elősegítette számos olyan génmarker kifejeződését, amelyek a csontsejtek jellemzői, de csökkentették az érrendszeri simaizomsejtek markereinek expresszióját, ami arra utal, hogy a vaszkuláris simaizomsejtek csontszerű sejtekké alakulnak alacsony káliumviszonyok.

Mechanikusan azt találták, hogy az alacsony káliumszint megemeli az intracelluláris kalciumot a vaszkuláris simaizom sejtekben, a kálium transzport csatornán keresztül, az úgynevezett befelé irányuló egyenirányító kálium csatornának. Ez számos ismert downstream mediátor aktiválódásával járt együtt, beleértve a protein-kináz C-t és a kalciummal aktivált cAMP-válaszelem-kötő fehérjét vagy a CREB-t.

Viszont a CREB-aktiváció fokozta az alacsony káliumszintű sejtekben az autofágia - az intracelluláris degradációs rendszer - működését. Autofágia-gátlók segítségével a kutatók kimutatták, hogy az autofágia blokkolása blokkolta a meszesedést. Így az autofágia fontos szerepet játszik a vaszkuláris simaizomsejtek meszesedésének közvetítésében, amelyet az alacsony káliumszint okoz.

Ezután a CREB-aktiváció és az autofágia szignálok szerepét teszteltük az egér artéria keresztmetszetű és élő-egér modellekben, alacsony, normál vagy magas káliumszinttel a tápközegben vagy az étrendben. Mindkét rendszer eredményei alátámasztották a kálium létfontosságú szerepét a vaszkuláris meszesedés szabályozásában a kalcium szignál, CREB és autofágia révén.

Chen és Sanders, a JCI Insightban megjelent "Az étrendi kálium szabályozza az érrendszer meszesedését és az artériás merevséget" című cikk társszerzői Yong Sun, Chang Hyun Byon és Youfeng Yang, UAB Patológiai Osztály; Wayne E. Bradley, Louis J. Dell'Italia és Anupam Agarwal, UAB Orvostudományi Tanszék; és Hui Wu, UAB Gyermekfogászat Tanszék. Sanders, Agarwal és Chen szintén a Birminghami Veterán Ügyek Kutatási Osztályának tagjai.