A tej poláris lipidjei csökkentik a lipid kardiovaszkuláris rizikófaktorokat a túlsúlyos posztmenopauzás nőknél

Az étrendi szintetikus emulgeálószerek drasztikusan megváltoztatják a bél mikrobiotáját és elősegítik a gyulladást és a metabolikus szindrómát rágcsáló modellekben.

lipidjei

A poláros lipidek természetes emulgeálószerek, amelyeket széles körben használnak az élelmiszer-készítményekben, főleg növényi eredetűek.

A tejzsírgömbök természetesen tartalmaznak sfingomyelinben gazdag poláros lipideket, amelyről a preklinikai vizsgálatok kimutatták, hogy csökkentik a bél koleszterin felszívódását és javítják a lipid anyagcserét, mivel a sphingomyelin természetes affinitása komplexeket képez koleszterinnel.

A tejpoláris lipidek étrend-kiegészítésével kapcsolatos, rendelkezésre álló klinikai vizsgálatok meglehetősen nem voltak meggyőzőek az emberi lipid anyagcserére gyakorolt ​​jótékony hatásukat illetően, míg a petefészek poláros lipidjei vagy a poláros lipidektől mentes zsír ezekben a vizsgálatokban a szív- és érrendszeri kockázat lipidmarkereinek növekedését jelentették.

A tanulmány jelentősége

Mik az új eredmények?

A tej poláris lipidekkel történő négyhetes kiegészítés jelentősen csökkenti a kardiometabolikus kockázat több éhomi és étkezés utáni lipid markereit a túlsúlyos, postmenopauzás nőknél, akiknél a szív- és érrendszeri betegségek kockázata fennáll (CVD).

Az emberi tejpoláris lipidek hatásmechanizmusai összefüggenek anyagcseréjük sorsával és a bélben kifejtett hatásukkal, csökkentve a belekből származó chilomicronokat, a bél koleszterin felszívódását az abszorbeálatlan szfingomielin frakcióval való együttes kiválasztás útján, valamint a koleszterin-koprostanol konverzió növelésével a bél mikrobiota.

A tej poláris lipidfogyasztása nem változtatja meg sem a bél mikrobiotájának fő baktériumfüláját, sem a rövid láncú zsírsavak profilját.

Hogyan befolyásolhatja belátható időn belül a klinikai gyakorlatot?

Figyelembe véve a metabolikus szindróma kialakulásának kockázatával rendelkező túlsúlyos felnőttek lipid kardiovaszkuláris markereire gyakorolt ​​csökkentő hatását, a tejpoláris lipideknek a CVD elsődleges és másodlagos megelőzésére vonatkozó új étrendi stratégiák részét kell képezniük.

Az ileostomiás betegeknél végzett kiegészítő mechanisztikus vizsgálat azt sugallja, hogy a tej poláris lipidjei fokozzák a transzesztesztin koleszterin kiválasztódását, amelyet a kardiometabolikus profil javítását célzó klinikai stratégiák új céljának neveznek.

A jelenlegi eredmények azt mutatják, hogy tovább kell vizsgálni a tejpoláris lipidek hatását a gyulladásos kardiovaszkuláris kockázati markerekre, valamint azok lehetséges hatását a koprosztanoligén baktériumokra, valamint azok lehetséges szerepét a bél mikrobiota eubiosisának helyreállításában betegségben.

Bevezetés

Mód

Két klinikai vizsgálatot végeztek több anyagcsere-feltárással és elemzéssel; további részletek az online kiegészítő anyagokban és módszerekben.

Kiegészítő anyag

Klinikai vizsgálatok

Az étrendi beavatkozási vizsgálat (VALOBAB-C vizsgálat) egy multicentrikus, kettős-vak, randomizált vizsgálat volt, párhuzamos csoporttervezéssel, túlsúlyos posztmenopauzás nőknél. Az akut tejfogyasztási vizsgálat (VALOBAB-D tanulmány) egy multicentrikus, kettős-vak, randomizált, crossover kialakítású vizsgálat volt ileostomiás alanyokban. Valamennyi résztvevő előzetes tájékoztatáson alapuló írásbeli hozzájárulást adott. A próbákat az etikai bizottság és a jogi hatóságok jóváhagyták (lásd az online kiegészítő anyagokat és módszereket), regisztrálták a www.clinicaltrials.gov (NCT02099032, NCT02146339) weboldalon, és a Rhône-Alpes-i Humán Táplálkozást Kutató Központokban (CRNH-RA; Lyon) folytatták le. és Auvergne (CRNH-A; Clermont-Ferrand, Franciaország) a francia törvények szerint.

Tanulmánytervek

VALOBAB-C próba

Kiegészítő anyag

4 hetes, legfeljebb 5 g tej PL-t tartalmazó krémsajtban történő beavatkozás hatása a lipid CV kockázati markerek étkezés utáni koncentrációjára (VALOBAB-C vizsgálat). Panel magyarázat (A) és a szérum teljes C (B), a szérum TAG (C), a plazma ApoB/ApoA1 arány (D) és a plazma ApoB48 (E) kinetikája (V1, szaggatott vonal) és után (V2, teljes vonal) 100 g sajt napi fogyasztása PL-vel vagy anélkül 4 hét alatt. Az adatokat átlag ± SEM-ként ábrázoljuk. A pgroup és a pposthoc a 8 órás étkezés utáni periódusban látható (lineáris vegyes modell, amelyet post hoc elemzések követnek a ΔV2 − V1-en); A ptimexgroup nem volt szignifikáns. Csoportméret: kontroll n = 18, 3 g-PL n = 18, 5 g-PL n = 20. A tanulmány tervezéséhez lásd még az online S1 kiegészítő ábrát. Apo, apolipoprotein; C, koleszterin; CVD, szív- és érrendszeri betegségek; CV, szív- és érrendszeri; PL, poláros lipidek; TAG, triacil-glicerin.

A csoportosítást központosítottuk és randomizáltuk. Az anyagcsere-feltárások két látogatását (éhomi és étkezés utáni) minden étrendi beavatkozás elején (V1) és végén (V2) végezték (étkezés összetétele: online kiegészítő S2 táblázat). Az elsődleges eredmény a napi PL tejfogyasztás (egy kontrollcsoport és két növekvő dózis) 4 héten át gyakorolt ​​hatása volt az éhomi éhgyomri összkoleszterin (C) koncentrációra, amelyet a V1 és V2 különbségeként határoztak meg. A 4 hetes beavatkozási időszakot a tej PL vagy az író egészségre gyakorolt ​​hatásainak korábbi vizsgálataival összhangban választották14 15 26, valamint a bél mikrobiota összetételében bekövetkező lehetséges változások megfelelő vizsgálatára, amelyet többnyire 3 hétnél hosszabb étrendi beavatkozások során vizsgálnak. 27 28

A hipotéziseket, a minta nagyságát és a teljesítmény kiszámítását (éhgyomri koleszterin alapján) online kiegészítő anyagok és módszerek mutatják be. A teljes C 8 órás longitudinális szérumkoncentrációját tekintve a tényleges átlagkoncentrációk és a közös SD 0,42 mM tényleges teljesítményt becsültük az 58 egyed teljes mintaméretének> 0,999 értékére. Minden adatot elemeztünk.

VALOBAB-D tárgyalás

Az önkéntesek három különálló anyagcsereteszt-napot végeztek elkülönítési periódussal elválasztva (online S2A kiegészítő ábra). Minden látogatás alkalmával egy másik reggelit szolgáltak fel, amely a három tesztsajt (100 g/étkezés) egyikét tartalmazta randomizált szekvenciák szerint, és stabil izotóp nyomjelzőket (13 C-triolein, 2 H-koleszterin; online S2 kiegészítő táblázat). Az elsődleges hipotézis az volt, hogy az étkezés során a tej PL növeli az SM ilealis kiáramlását (elsődleges eredmény). A másodlagos hipotézis szerint ez mind a megnövekedett ileális kiáramlással, mind a koleszterin alacsonyabb felszívódásával jár együtt (lásd előre definiált feltáró hipotéziseket és a minta méretének kiszámítását online kiegészítő anyagokban és módszerekben). A minta nagyságát becsültük hat alany jelentett ileostomia SM-koncentrációja után, 29 feltételezve, hogy a párhuzamos csoporttervezés kedvezőtlen helyzetben van és a legnagyobb a variabilitás, és arra számítanak, hogy a keresztezési terv csökkenti az eredmények variabilitását, ezáltal fokozva a teljesítményelemzést.

A vizsgálat résztvevői

A VALOBAB-C vizsgálatba 58 alkalmas önkéntest vontak be: 19-et a kontrollcsoportba, 19-et a 3 g-PL csoportba és 20-at az 5 g-PL csoportba. Követték az egész próbát, és elemezték adataikat (online kiegészítő ábra S1B). A VALOBAB-D vizsgálat során a jelöltek előzetes szűrése a helyi egyetemi kórházak emésztőrendszeri sebészei és gasztroenterológusai révén lehetővé tette 40 személy kapcsolatfelvételét. Végül csak négy önkéntest lehetett toborozni (ennek a populációnak a toborzási nehézségei; a PL-összetevők eltarthatóságát figyelembe véve nem hosszabbítható befogadási időszak). Az önkéntesek elvégezték a teljes protokollt, nyomon követték őket és elemezték adataikat (online S2B kiegészítő ábra). Az online kiegészítő anyagok és módszerek további részleteket jeleznek (szűrés, felvételi/be nem vonási kritériumok).

A krémsajt tápanyag-összetétele

Három teljes zsírtartalmú krémsajtot (0, 3 és 5 g-PL) készítettek azonos makrotápanyag-arányokkal, a TAG-t tejjel PL helyettesítve dúsított termékekben (lásd az online S1 kiegészítő táblázatot) anélkül, hogy módosították volna az összes lipid, fehérje és szénhidrát mennyiségét. A tej SM-tartalma 0,8 tömeg% volt 3 g-PL sajtban és 1,3 tömeg% 5 g-PL sajtban. A tej PL-dúsított sajtokban a koleszterin tartalom magasabb volt, mivel az SM természetes kapcsolatban áll a koleszterinnel az MFGM lipid tutajain belül.30 Ezzel szemben a TAG-tartalom magasabb volt a kontroll sajtban, mint a 3 g-PL és 5 g-PL sajtok miatt dúsított sajtok TAG-szubsztitúciójára. Mivel az étkezési PL (beleértve az írót is) 5 természetes módon több egyszeresen telítetlen zsírsavat és többszörösen telítetlen zsírsavat (PUFA) és kevésbé telített zsírsavat (SFA) tartalmaz, a tejben a tej részleges TAG-helyettesítése a krémsajtban a PUFA mennyiségének relatív növekedését idézte elő. tej PL-dúsított termékek, amelyek az SFA mennyiségének relatív csökkenésével járnak (online kiegészítő S1. táblázat).

Anyagcsere-kutatások és laboratóriumi elemzések

A részleteket az online látogató anyagokban és módszerekben találja meg a VALOBAB-C (beavatkozás előtt/után) és a VALOBAB-D önkéntesek által az egyes látogatások során elvégzett anyagcsere-feltárásokról (online kiegészítő ábrák S1C és S2C); az (i) keringő klinikai paraméterek (teljes C, LDL-C, nagy sűrűségű lipoprotein (HDL) -koleszterin (HDL-C), TAG és szérumkoncentráció, apolipoprotein (Apo) B és ApoA1) VALOBAB-C elemzése plazma, szérum inzulin, plazma ApoB48 és PCSK9; a görbe alatti terület (AUC) számítása), (ii) bélből származó chilomicronban gazdag frakciók (CMRF) (lipidek, hidrodinamikai átmérő), (iii) széklet (széklet lipidek, populációs szintek) a bélmikrobiota fő filogenetikai csoportjai és baktériumfajai, a székletben lévő SCFA), valamint az i) SM és koleszterin ilealis kiáramlásának, (ii) a plazmában lévő olajsav mennyiségének és izotópos dúsulásának, a CO2 koncentrációjának VALOBAB-D elemzése. a lejárt levegő és a szabad koleszterin koncentrációja a plazmában és CMRF-ben, (iii) exogén lipid-oxidáció számítása.

statisztikai elemzések

A VALOBAB-C vizsgálatban a folytonos változókat átlag ± SEM-ként írtuk le (a normalitástól, mediántól és IQR-től eltérõ eloszlás esetén). Válaszváltozóként a látogatások közötti különbséget (V2 − V1) használták. Vizsgálati tervünk az egyes paraméterek hosszirányú mérését tervezte minden látogatás alkalmával (1–10 időpont). Az általános lineáris modellen és a Tukey-tesztet követő utólagos post-hoc teszteken keresztül elemzett egyszeri pontparamétereken kívül vegyes lineáris modellezést hajtottunk végre a szubjektumon belüli ismételt mérések figyelembevételével, keresve a főbb hatásokat, vagyis legalább a „csoportos” hatást., időhatás és interakció. A Tukey-Kramer-tesztet követően post hoc elemzéseket végeztünk a főbb hatások részletezése és a családon belüli I. típusú hiba ellenőrzése céljából. A normálistól eltérõ maradék eloszlás esetén elemzéseket végeztek a rangokon. Ezenkívül elvégeztük ezeket az elemzéseket, figyelembe véve a globális „tej PL” hatást bináris tényezőként, vagyis 3 g-PL és 5 g-PL dózisokat egy csoportban összevonva a kontrollhoz képest. Az elemzéseket a SAS V.9.4-en (SAS Intézet, Cary, Észak-Karolina, USA) végeztük, az I típusú hibát 0,05-re állítottuk. Az online S3 kiegészítő táblázat összefoglalja a mintavételezett egységek számát az egyes elemzésekhez.

A VALOBAB-D vizsgálat során az adatokat átlag ± SEM formában mutatjuk be, és a GraphPad Prism 7 szoftverrel elemeztük. A normálisan elosztott adatokhoz ismételt méréseket végeztek egyirányú varianciaanalízissel (ANOVA) (étkezés szerint) vagy kétirányú ANOVA-val (étkezés és idő szerint), majd Tukey post hoc tesztjét végezték el. A nem normális adatok esetében Friedman-tesztet hajtottak végre, majd Dunn post hoc tesztjét. Mindegyik paraméterhez Mann-Whitney U tesztet hajtottunk végre, hogy összehasonlítsuk a kontroll ételt a PL étkezéssel. Névleges kétoldalas p értékeket jelentenek.

Eredmények

Az alanyok jellemzői

A VALOBAB-C vizsgálatban az önkéntesek túlsúlyos, hasonló átlagéletkorú nők voltak posztmenopauzában, éhomi hipertrigliceridémia és cukorbetegség nélkül, de hasi elhízással, az éhomi LDL-C éhomi határértékének magas értékével és az éhomi éhomi HDL-C határértékének alacsony értékével voltak kitéve (táblázat 1). Az önkénteseknek alacsony fokú gyulladásuk is volt, az átlagos C reaktív fehérje szint> 3 mg/L volt, ami magas kockázatnak tekinthető.31 A VALOBAB-D vizsgálat résztvevői nem elhízottak és normolipaemiás ileostomiás betegek voltak (online kiegészítő táblázat S4). Ezt a specifikus populációt választották ki a vékonybél (ileum) végén a maradék felszívatlan lipidek összegyűjtésére, mielőtt a vastagbélbe érnének.

A VALOBAB-C vizsgálati populáció antropometriai és éhomi metabolikus jellemzői a szűrés során

Megfelelés és étrendi bevitel a VALOBAB-C vizsgálatban

Az étrendi beavatkozások átlagos megfelelése magas volt (> 98%), és hasonló volt a csoportok között (p> 0,3). A vizsgálati krémsajtot nem tartalmazó étrendi nyilvántartások azt mutatták, hogy a három csoport önkéntesei nem változtatták meg eltérő módon az energia- és makrotápanyagok bevitelét, valamint a V1 és V2 közötti rost-, alkohol-, koleszterin- és zsírsav- (FA) beviteleket (online kiegészítő S5. Táblázat).

A tej PL csökkenti az éhomi vér lipidjeit és a hozzájuk kapcsolódó kardiometabolikus kockázati markereket

Összehasonlítottuk a csoportok közötti 4 hetes beavatkozás hatásait az értékek változására (Δ) a V2 és V1 látogatások között (azaz ΔV2 − V1). A beavatkozás jelentősen módosította a kardiometabolikus kockázat több éhomi markerét (2. táblázat). Az éhezés teljes C-értéke jelentősen csökkent az 5 g-PL csoportban (pgroup A táblázat megtekintése:

  • Soron belüli megtekintése
  • Felugró ablak megtekintése

A tejhús PL tejjel végzett 4 hetes beavatkozás hatásai az éhomi étrendben keringő metabolikus kockázati markerekre a VALOBAB-C vizsgálatban

A teljes széklet tömegének 25% -a).

A bél mikrobiota főbb filogenetikai csoportjai és baktériumfajai 4 hetes beavatkozás után, legfeljebb 5 g tejpoláris lipiddel (PL) krémsajtban a VALOBAB-C vizsgálatban. A fő baktériumcsoportok és fajok bőségének variációi (log-szeres változás V2/V1), amelyeket log 16S rDNS-gén kópiákként mértek egy g székletre: (A) összes baktérium, (B) Firmicutes, (C) Bacteroides- Prevotella csoport, (D) Akkermancia muciniphila, (E) Bifidobacterium spp, (F) Lactobacillus-Leuconostoc-Pediococcus csoport, (G) Clostridium coccoides csoport, (H) Clostridium leptum csoport, (I) Faecalibacterium prausnitzii- (J) Ros Eubacterium rectale csoport, (K) Veillonella spp, (L) Enterobacteriaceae család, (M) Escherichia coli és (N) Bilophila wadworthia. Az adatokat mediánként adják meg az IQR értékkel; pgroup látható. Csoportméret: kontroll n = 18, 3 g-PL n = 18, 5 g-PL n = 20.

A rövid láncú zsírsavak székletprofilja a (V1) és (V2) 4 hetes beavatkozás előtt, legfeljebb 5 g/nap tejpoláris lipidekkel (PL) krémsajtban a VALOBAB-C vizsgálatban. (A) acetát, propionát és butirát, (B) izobutirát, formiát, szukcinát és laktát. Az adatok átlag ± SEM formában vannak ábrázolva, pgroup látható. Megjegyzés: az (A) általános képletű rövid rövid szénláncú zsírsavak teljes mennyiségét illetően acetát + propionát + butirát: p-csoport = 0,35. Technikai okokból csak a 2. központban végzett elemzések, mintaméret: kontroll n = 8, 3 g-PL n = 7, 5 g-PL n = 8.

A tej PL csökkenti a bél koleszterin felszívódását és növeli a koleszterin-ileális kiáramlást az ileostomia alanyokban

Figyelembe véve a humán mechanisztikus vizsgálatok hiányát az étrendi PL-nek a bél koleszterin felszívódására gyakorolt ​​hatásáról 3, egy étkezés utáni kísérleti vizsgálatot végeztünk ileostomia alanyokon, nyomjelzők alkalmazásával, arany-standard megközelítéssel.56 ki a máj chilomicron-clearance különbségeit. A CMRF-ben található alacsonyabb [2H] koleszterin azt mutatja, hogy a tej PL csökkentheti az étrendi koleszterin étkezés utáni beépülését a chilomikronokba emberben. Sőt, a 8 órás teljes ilealis koleszterin kiáramlás ((a bevitt koleszterin frakció a vékonybélben nem szívódik fel) + (endogén koleszterin, amely nem szívódott fel újra)) jelentősen megnőtt a tej PL étkezés után, ami megmagyarázhatja az étkezés utáni alacsonyabb [ 2H] -koleszterin tejjel PL. Korábbi rágcsáló- és in vitro vizsgálatok arról számoltak be, hogy az étrendi SM csökkentheti a koleszterin felszívódását azáltal, hogy felszívatlan komplexeket képez koleszterinnel.8 9 57 Mivel itt a bevitt tej SM 20–25% -át találták épnek az ileumkifolyásban, az alacsonyabb koleszterin felszívódás részben magyarázható. a bélben lévő felszívatlan tej SM-kel való kölcsönhatása révén. PL étkezés után azonban a teljes koleszterin ileumkifolyás (

1510–1750 mg) még a vártnál kétszer nagyobb volt (kontroll koleszterin efflux) + (PL étkezés koleszterintartalma) összegzésével (

750 mg). A koleszterin „látszólag negatív felszívódásáról” beszámoltak emberekben a lecitin (30 g/nap) intraduodenális infúziója után is. 58 Ez arra utal, hogy (i) az emésztetlen tej SM csökkentheti az endogén bél-nyálkahártya koleszterin újrafelvételének mértékét és ( ii) a tej PL és/vagy SM fokozhatja a transzesztesztin koleszterin kiválasztását (TICE), vagyis az endogén koleszterin fokozott reverz felszívódását a vékonybélben.59 Enyhén hiperkoleszterinémiás férfiaknál a bazális körülmények között a TICE a széklet 35% -át adja semleges szterin kiválasztódás.60 Ezért a VALOBAB-C vizsgálat túlsúlyos nőiben a koleszterin megnövekedett ilealis kiáramlása hozzájárulhatott a megfigyelt hipokoleszterinémiás hatásokhoz, amint azt a VALOBAB-D vizsgálat is alátámasztotta. A TICE fokozásának potenciális részvételével kapcsolatos hipotézis további mechanisztikus vizsgálatokat érdemel emberen.

Számos árnyalatot kell megfogalmazni: A VALOBAB-C eredményeket nem lehet extrapolálni más anyagcserezavarokkal/betegségekkel (primer dyslipidaemia, normál testsúlyú alanyok) szenvedő egyénekre. Néhány specifikus és/vagy nehézkes elemzést csak korlátozott számú alanyon végeztek. A férfiaknál és a premenopauzás nőknél végzett, hosszú távú beavatkozásokkal végzett további vizsgálatok most különösen érdekesek lehetnek. A PL-vel párhuzamosan az MFGM fehérjék specifikus hatását, amelyek bioaktív peptideket generálhatnak a bélben, a jelen vizsgálatok nem értékeltek, és a jövőbeni kutatásokban kell vizsgálni. Végül a bél mikrobiota jellemzését a jelen munkában célzott metagenomikus megközelítéssel (16S rDNS szekvenálás) végeztük, és a jövőbeni mechanisztikus vizsgálatoknak tartalmazniuk kell a sörétes metagenóm megközelítéseket.

Köszönetnyilvánítás