A magas sófogyasztás az egerekben leptinrezisztenciát és elhízást okoz az endogén fruktóztermelés és anyagcsere serkentésével

Szerkesztette: David W. Russell, a Texasi Egyetem Délnyugati Orvosi Központja, Dallas, TX, és jóváhagyta 2018. február 6-án (felülvizsgálatra érkezett 2017. augusztus 4-én)

Ez a cikk rendelkezik Javítással. Lásd:

Jelentőség

A magas sófogyasztás a nyugati étrendben gyakori, és valószínűleg hozzájárul a magas vérnyomáshoz és a szív- és érrendszeri betegségekhez. Nemrégiben azt találták, hogy a magas sófogyasztás összefügg az elhízás, az inzulinrezisztencia és a metabolikus szindróma kialakulásával. Itt megmutatjuk, hogy a magas sótartalmú étrend aktiválja az aldóz-reduktáz (poliol) útját a májban, endogén fruktóztermelést eredményezve, amely aztán leptinrezisztenciát vált ki, valamint metabolikus szindrómát és zsírmájat fejleszt ki. A fruktóz anyagcseréjének blokkolása blokkolja a magas sótartalmú étrend hatásait. A magas sófogyasztás a cukorbetegséget és az alkoholmentes zsírmáj betegségét is megjósolja japán felnőtteknél. Tehát a magas sótartalmú étrendnek, amely nélkülözhetetlen mikrotápanyag belső kalóriaérték nélkül, hozzájárulhat az elhízás és a cukorbetegség ösztönzéséhez.

Absztrakt

Az elhízás táplálkozási irányelvei általában három ételcsoportra (szénhidrát, zsír és fehérje) és a kalória-korlátozásra összpontosítanak. A nem kalórikus tápanyagok, például a só beviteléről ritkán esik szó. Ugyanakkor a közelmúltban magas sófogyasztásról számoltak be, hogy előre jelezzék az elhízás és az inzulinrezisztencia kialakulását. Ennek a hatásnak a mechanizmusa nem ismert. Itt megmutatjuk, hogy a magas sófogyasztás aktiválja az aldóz-reduktáz – fruktokináz útvonalat a májban és a hipotalamuszban, ami endogén fruktóztermeléshez vezet az elhízást, inzulinrezisztenciát és zsírmájat okozó leptinrezisztencia és hiperfágia kialakulásával. Magas sótartalmú étrendről azt is megállapították, hogy egy egészséges népességnél megjósolható a cukorbetegség és az alkoholmentes zsírmájbetegség kialakulása. Ezek a tanulmányok betekintést nyújtanak az elhízás és a cukorbetegség patogenezisébe, és felvetik a sóbevitel csökkentésének lehetőségét, mint kiegészítő intervenciós megközelítést az elhízás és a metabolikus szindróma kialakulásának kockázatának csökkentésére.

A só (nátrium-klorid, NaCl) nélkülözhetetlen mikroelem, amelyet általában az ételekhez adnak az íz fokozása, az élelmiszerek megőrzése és a feldolgozott élelmiszerek megjelenésének javítása érdekében. A magas sófogyasztás a magas vérnyomás és a szív- és érrendszeri mortalitás fokozott kockázatával jár, ami számos szakmai társaságban arra készteti, hogy a sóbevitel 3,75–6 g/napra való korlátozását javasolja. A só bevitele azonban általában nagyobb, és sok populációban átlagosan meghaladhatja a 10 g/nap értéket (1).

Nemrégiben arról számoltak be, hogy a magas sótartalmú étrend hyperphagia-t okoz egerekben és emberekben, de a súly akutan (több mint 4 hét) stabil marad ad libitum étrendi körülmények között, hiperkatabolikus állapot miatt (2). Amikor az egereket izokalórikus étrendre állítják át, a magas sótartalmú étrendben lévő egerek 2 hét alatt lefogynak (2).

A rövid távú vizsgálatokkal ellentétben a magas sótartalmú étrend hosszú távú bevitele az elhízás, az inzulinrezisztencia, az alkoholmentes zsírmájbetegség (NAFLD) és a metabolikus szindróma (3 ⇓ –5) fokozott gyakoriságával jár. Míg ezek az utóbbi vizsgálatok keresztmetszetűek voltak, a longitudinális vizsgálatok arról is beszámoltak, hogy a magas sófogyasztás az elhízás és a cukorbetegség kialakulását jósolja még akkor is, ha a teljes energiafogyasztást vagy a cukros italok bevitelét kontrollálták, és a cukorbetegség kialakulása szintén független az elhízástól vagy diétás tényezők (6). Kísérlet szerint a magas sótartalmú étrendbe helyezett emberek 5 nap alatt csökkent inzulinérzékenységet mutatnak (euglikémiás inzulin bilincs segítségével) (7 A magas sófogyasztású laboratóriumi patkányoknál elhízás is kialakul, megnövekedett adipocita méret és leptin expresszió mellett (8). Mindazonáltal nem ismert az a mechanizmus (ok), amellyel a magas sótartalmú étrend elhízást és inzulinrezisztenciát okozhat.

A fruktóz az asztali cukor (szacharóz) és a magas fruktóz tartalmú kukoricaszirup összetevője, és laboratóriumi állatoknak beadva metabolikus szindrómát indukálhat (9). Míg a fruktóz-expozíció általában étrendi bevitelből származik, a fruktóz endogén módon glükózból is termelődik az aldóz-reduktáz (AR) –szorbit-dehidrogenáz (SDH) út aktiválásával. Ez az egyetlen ismert mechanizmus, amellyel az emberek és a legtöbb emlős fruktózt termel. Valójában beszámoltunk arról, hogy az egyik kulcsmechanizmus, amellyel a magas glikémiás étrend indukálja az egerekben a NAFLD-t és a hiperinsulinémiát, a glükóz által kiváltott AR-indukciónak köszönhető az endogén fruktóz termelésével (10). A magas sótartalmú étrend a szérum ozmolalitásának növelése révén AR-t is indukálhat, és elméletileg endogén fruktózképződéshez vezethet. Ez ahhoz a hipotézishez vezetett, hogy a magas sótartalmú étrend elhízást indukálhat az endogén fruktóz termelésével (S1A ábra).

Eredmények

A magas sótartalmú bevitel stimulálja az endogén fruktóztermelést.

Első vizsgálataink értékelték az egereknek enyhén hipertóniás sóoldat adásának biológiai hatásait. Először értékeltük a sóbevitel hatásait a portális véna ozmolalitására. 1% -os NaCl-oldatot [600 µL, amely megfelel 342 mOsm/kg-nak vagy sós leves tartalmának (11)] adtunk vad típusú egereknek szondázással, ami a portális véna ozmolalitásának jelentős emelkedését eredményezte (285 ± 8 332 ± 12 mOsm/kg H2O-ra (1A. ábra), amely 15–30 percnél tetőzött. Ezzel szemben a rendszeres víz szondája csökkentette a portális véna ozmolalitását. Nem figyeltünk meg jelentős változásokat a szisztémás ozmolalitásban a hipertóniás oldat vagy a csapvíz akut szondázása után (S1B ábra). Így egy 1% -os sóoldat átmeneti hiperozmolalitást indukálhat a portális vénában és a májban a szérum ozmolalitásának változása nélkül.