A telített zsír és a szívkoszorúér-betegséggel kapcsolatos cukor bizonyítékai

James J. DiNicolantonio

1 Saint Luke's Mid America Heart Institute, Kansas City, Missouri

Sean C. Lucan

2 egyetemi docens, az Albert Einstein Orvostudományi Főiskola Család- és Szociális Orvostudományi Tanszéke Montefiore Orvosi Központ, Bronx, NY

James H. O’Keefe

1 Saint Luke's Mid America Heart Institute, Kansas City, Missouri

Absztrakt

Háttér és történelem

Az érelmeszesedéses szívkoszorúér-betegség (CHD) minden hatodik halálért felelős az Egyesült Államokban. 1 Évente csaknem egymillió szívinfarktus (MI) fordul elő, a betegek 1 és körülbelül 15% -a hal meg eseménye következtében. 1 A CHD a morbiditás egyik fő oka a fejlett világban, és jelentős hajtóereje az egészségügyi ellátással kapcsolatos költségeknek. 2

A CHD globális terheinek korlátozásában a megelőzés kulcsfontosságú stratégia. Történelmileg a CHD megelőzésének étrendi megközelítései a koleszterinre összpontosítottak.

A koleszterin jelenlétéről az ateroszklerotikus plakkban először 1843-ban számoltak be. 3 A 20. század eleji későbbi vizsgálatok azt mutatták, hogy a nyulak etetése koleszterinnel érelmeszesedést okoz. 4–6 Az a tény, hogy a nyulak természetes növényevők (a szokásos étrendjükben soha nem esznek koleszterint), megkérdőjelezte e kísérletek jelentőségét, és bár az étrendi koleszterin bevitel némi hatást gyakorolhat az emberek szérum koleszterinszintjére és végső soron az ateroszklerotikus plakkokra, az étrendi koleszterin egyre inkább kevésbé lesz aggodalom a CHD miatt. Más étrendi tettesek nagyobb aggodalomra adhatnak okot.

Az 1950-es években Ancel Keys amerikai tudós kifejlesztette az étrendben telített zsír elméletét, mint az emelkedett szérum koleszterinszint és szívbetegség fő promóterét. Keys elméletét elfogadta az American Heart Association (AHA), amely 1961-ben hivatalosan is javasolta az amerikaiaknak a telített zsír bevitelének csökkentését. 7 Az elméletet az Egyesült Államok szövetségi kormánya is elfogadta, amint azt az 1977-es étrendi célok is felvázolták. 8.

Egy versengő elmélet kevesebb tapadást nyert, mint Keysé, de ennek ellenére voltak hívei. Körülbelül ugyanabban az időben Key's a telített zsírok ellen indult, John Yudkin brit fiziológus azzal érvelt, hogy a cukor valójában szorosabban kapcsolódik a CHD előfordulásához és a halálozáshoz. 9.

Valójában Yudkin és Keys egyaránt megfigyeléses tanulmányokban találhatott támaszt elméleteihez, részben azért, mert az emberek ételeket fogyasztanak, nem pedig elszigetelt élelmiszer-alkotóelemeket. A telített zsír táplálékforrásai szintén gyakran étrendi cukorforrások, és a sok cukrot fogyasztók gyakran sok telített zsírt is fogyasztanak.

Ma, miután Yudkin és Keys elméletei kifejlesztése óta több mint fél évszázadnyi tudomány van, ma már elegendő adat áll rendelkezésre ahhoz, hogy jobban fel lehessen mérni a telített zsír és a cukor potenciális hozzájárulását a CHD-hez. Ez a tanulmány áttekinti az eddigi bizonyítékokat, figyelembe véve a CHD kockázatára, a CHD eseményekre és a CHD mortalitásra vonatkozó alapvető tudományos, epidemiológiai és klinikai vizsgálati adatokat.

Telített zsír és CHD kockázati tényezők

Bár a hatás nagysága valószínűleg változik az étrend bevitelétől és az egyéni érzékenységtől függően, 10,11 jól elfogadott, hogy a telített zsírok emelhetik a vérben az összkoleszterin (TC) szintjét. 12–14 Mivel a vér koleszterinszintjének nagy része alacsony sűrűségű lipoproteinekbe (LDL) van csomagolva, a TC emelkedése az LDL emelkedését tükrözi. 15 Úgy gondolják, hogy az LDL növeli a CHD kockázatát, és az LDL-t gyakran „rossz koleszterinnek” nevezik.

Az LDL azonban valójában a részecskék heterogén csoportja, és az összes LDL-részecske együttes összege csak szerény mértékben társul a kardiovaszkuláris (CV) kockázattal. 16, 17 Például a Framingham Heart Study kimutatta, hogy az 50 év feletti férfiaknál és a nőknél nem volt összefüggés az emelkedett TC (többnyire LDL-be csomagolt) és a CHD között. 18.

Az LDL- és CHD-kockázattal járó szempont lehet a részecskeméret és a sűrűség. A kicsi, sűrű LDL részecskék eltérően viselkedhetnek, mint a nagy felhajtó részecskék. A kis sűrűségű LDL hajlamosabb az oxidációra, pro-atherogén, 19, 20, 21 pro-trombotikus, 22–25 és gyulladáscsökkentő. 26 Ezzel szemben a nagy úszó LDL ellenállhat az oxidációnak, sőt antiaterogén is lehet. 27 Bár a részecskeméretben betöltött szerep a CV események előrejelzésében továbbra is ellentmondásos, nem biztos, hogy az LDL teljes szérumszintje mattítja annyira, mint a kis és nagy részecskék relatív aránya.

A kis sűrű LDL magas koncentrációja és a nagy felhajtó LDL alacsony koncentrációja nagyobb CHD-kockázattal jár. 28 A quebeci kardiovaszkuláris vizsgálatban a teljes sűrűségű LDL-koncentráció és az egyéb lipidfrakciók kiigazítását követően a kicsi sűrűségű LDL-ben szenvedő betegeknél a CHD kockázat háromszorosára nőtt. 29.

Véletlenszerű vizsgálati adatok arra utalnak, hogy a telített zsírok fogyasztása csökkentheti a kis sűrűségű LDL-t, és növeli a nagy felhajtó LDL-t. Más szóval, a telített zsír fogyasztása kedvezően megváltoztathatja az LDL arányait, hogy védelmet nyújtson a CHD ellen - bár nem minden irodalom támogatja a nagy felhajtó LDL jóindulatú vagy védő jellegét. 31, 32

Függetlenül attól, hogy az LDL nem egyfajta részecske, a telített zsír sem egyetlen fajta zsír. A telített zsírok a vegyületek heterogén csoportja; hatásuk a bennük található specifikus zsírsavak alapján különbözik. Például, míg a telített zsírsav (SFA), a palmitát, úgy tűnik, emeli az LDL szintjét, az SFA, a sztearát nem. 33

Az SFA-k metabolikus vonatkozásai összetettek és nem egységesek, de a meglévő bizonyítékok arra utalnak, hogy egyes SFA-k mérhető előnyökkel járhatnak a lipidprofilok és a CHD kockázat szempontjából. Például számos SFA fokozza a nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL) metabolizmusát. A HDL-t gyakran jó koleszterinnek nevezik, mivel ez a koleszterintartalmú lipoprotein a CHD alacsonyabb kockázatával jár. Általában minél magasabb a HDL szint, és alacsonyabb a nem HDL koleszterinszint vagy a TC/HDL arány, annál jobb. 34–37 Valójában a TC/HDL arány jobban megjósolja a CHD kockázatát, mint a TC, az LDL önmagában vagy különféle más lipidkészítők (pl. Apolipoproteinek A – I, A – II és B). 38, 39

Különösen az SFA-k sztearátja és laurátja csökkenti a TC/HDLratio-t. 12, 33 Így a telített zsírok, amelyek kifejezetten ezeket az SFA-kat tartalmazzák, csökkenthetik a CHD kockázatát.

Cukor és CHD kockázati tényezők

A telített zsír vagy bármely más komponens csökkentése az étrendből szinte elkerülhetetlenül azt jelenti, hogy valami mással kell helyettesíteni. Amikor a szénhidrátok (különösen a finomított szénhidrátok, mint a cukor) helyettesítik a telített zsírokat, az eredmény kedvezőtlen hatást gyakorolhat a lipidprofilokra: a TC általában növekszik, a 40, 41 HDL 12,42, 43 és a trigliceridek (TG-k) csökken - szintén a CHD-vel járnak 44 - hajlamosak emelkedni. 12,45, 46

Mérsékelt mennyiségű cukor fogyasztása kimutatta, hogy növeli a TC és a TG értékeket. 47, 48 Kimutatták, hogy a magas cukortartalmú étrend növeli a TC, a TG és az LDL 49, valamint a TC/HDL arányt. Becslések szerint a cukorfogyasztás tipikus tartományában megfigyelt koleszterinszint-növekedéshez az egyénnek telített zsírokat kell fogyasztania a napi kalória kb. 40% -ának 50 szintjén (jóval a tipikus cukortartalom-tartományon kívül). (amely a rendelkezésre álló legjobb becslések szerint körülbelül 9–10% lehet). 51

A lipid-elváltozások mellett a magas cukortartalmú étrend néhány hétig történő fogyasztása számos változásra vezethet fel a CHD-ben és más érrendszeri betegségekben. 47, 52 Mind humán, mind állatkísérletek a CHD különféle metabolikus kockázatát mutatják magas cukortartalmú étrend esetén (pl. Csökkent glükóz tolerancia, inzulinrezisztencia, emelkedett húgysavszint és megváltozott trombocita funkció). 47, 52–54 Mindezek a rendellenességek visszafordíthatók, ha visszatérünk az alacsony cukortartalmú étrendre. 54, 55

A cukorral kapcsolatos káros hatások közül maga a hiperglikémia vezethet glikált LDL-hez, amelyről kimutatták, hogy aktiválja a vérlemezkéket, 22-25 és érrendszeri gyulladást vált ki. 26 A hiperinsulinémia pedig számos mechanizmus révén növelheti a CHD kockázatát: stimulálja a simaizomsejtek proliferációját, 56–58 fokozza a lipogenezist, 59 vagy indukál diszlipidémiát, 60 gyulladást, oxidatív stresszt és a vérlemezkék tapadását. 61–63

Hogy világos legyen, a cukor, mint a telített zsír, a vegyületek heterogén osztálya. A cukrok közül a monoszacharid, a fruktóz és a diszacharid, a szacharóz (fruktóz + glükóz), úgy tűnik, nagyobb aggodalomra ad okot, mint önmagában a glükóz (monoszacharidként vagy keményítőben lévő poliszacharidként). Úgy tűnik, hogy a fruktóztartalmú cukrok nagyobb rendellenességet okoznak az emelkedett inzulinszint, 55, 64, 65 csökkent inzulinérzékenység, 66–68,69, 70 megnövekedett éhomi glükózkoncentráció, 71,72 és fokozott glükóz- és inzulinválaszok esetén. szacharózterhelés. 55, 64 Folyékony fruktóz-kiegészítés biztosítása egerek nyugati típusú étrendjéhez az azonos kalóriabevitel ellenére növeli a lipidterhet és az érelmeszesedést. 73.

A fruktóz a glükózhoz képest növeli az oxidált kis sűrűségű lipoproteint (oxLDL); 74 és az oxLDL hatása az érsejtekre az atherosclerosisban és a CAD-ben általánosan előforduló patológiát okoz, mint például az endothelsejtek diszfunkciója/apoptózisa, habsejtképződés, rendellenes érrendszeri tónus és véráramlás, gyulladás, fokozott sejtadhéziós molekula expresszió, véralvadásgátló és fokozott intracelluláris oxidatív stressz. 75 Az oxLDL szintje szignifikánsan magasabb a CAD-ban szenvedő betegeknél, és az oxLDL érzékenysége a CAD előrejelzéséhez lényegesen jobb, mint a globális kockázatértékelési pontszám (GRAS), amelyet számos kockázati tényező, például életkor, TC és HDL, vérnyomás, cukorbetegség felhasználásával számítottak ki. és a dohányzás (az érzékenység 76% az oxLDL esetében, csak 20%, a GRAS esetében). Az oxLDL specifitása 90%, így a fruktóz figyelemre méltó képessége az emberekben az oxLDL növelésére kétségtelenül növeli a CAD kockázatát.

Ezenkívül a fruktóz növeli a haladó 76, 77 glikációs végtermékek szintjét - ami viszont diszfunkcionális makrofágokhoz vezethet az artéria falába, és hozzájárulhat az érelmeszesedéshez. 78 Az oxidatív stressz, a szívben és az aortában kialakuló reaktív oxigénfajok, valamint a lipidperoxidáció szintén szerepet játszhatnak a fruktóz által kiváltott káros szívhatásokban. 79, 80 Tehát növekedhet a szimpatikus idegaktivitás. 81.

A hozzáadott fruktóz - általában szacharóz és magas fruktóz tartalmú kukoricaszirup (HFCS) formájában a feldolgozott élelmiszerekben és italokban - szintén különösen hatásosnak tűnik az étrend által kiváltott leptinrezisztencia előidézésére. 82 A leptin, a jóllakottsági hormon, elnyomja az éhséget és szabályozza az energiaegyensúlyt, és ezáltal kulcsfontosságú hormon a normális testtömeg fenntartásában. A leptin-rezisztencia az elhízás alapvető oka lehet, 82, 83 maga a CHD kockázati tényezője. 84.

A fruktóz vagy a fruktóztartalmú édesítőszerek feleslege szintén jelentősen megnöveli az alkoholmentes zsírmájbetegség (NAFLD) - az USA-ban leggyakoribb májbetegség, 85, 86 és a CHD erős független rizikófaktorának kockázatát (valószínűleg részben a kapcsolódó szisztémás gyulladás). 85 A CHD és a NAFLD közötti kapcsolat erősebb, mint a CHD és a dohányzás, a magas vérnyomás, a férfi nem, a cukorbetegség, a magas koleszterinszint vagy a metabolikus szindróma közötti kapcsolat. 85 A hozzáadott cukrok, különösen a szacharóz és a HFCS jelentősen csökkentett bevitele a NAFLD regressziójához és feltehetően a kapcsolódó CHD kockázat csökkenéséhez vezethet. 87, 88

Megállapították, hogy a fruktóz vagy a szacharóz fogyasztása növeli a szívizom oxigénigényét, a szív szimpatikus idegaktivitását és a vérlemezkék tapadását. 47, 89, 90 Patkányok szacharózzal történő táplálása atheroma kialakulását idézi elő, amelynek mértéke függ az étrendben lévő szacharóz (de főleg nem zsír) mennyiségétől. 91 Ráadásul a szacharóz patkányokkal történő etetése a keményítőhöz képest jelentősen megnöveli az aorta lipidtartalmát (összkoleszterin, valamint a koleszterin szabad és észterezett frakciói, valamint TG). Végül a szacharóz a 11-hidroxi-kortikoszteroidok (például a kortikoszteron) növekedéséhez vezet az emberek egy részénél, ami valószínűleg növeli a CHD kockázatát is. 92

Telített zsír- és CHD-események és mortalitás

Noha egyes telített zsírok befolyásolhatnak egyes lipidfrakciókat, amelyek elméletileg növelhetik a CHD kockázatát, egy nagy svéd populációs tanulmány nem talált összefüggést a (bármilyen típusú) zsírbevitel és a CHD között. A kohorsz és az eset-kontroll vizsgálatok áttekintése szintén nem mutatta ki a telített zsírok egyértelmű szerepét a CHD-ben. 94 Ezenkívül a metaanalízisek azt mutatják, hogy korlátozott és meggyőző bizonyíték van a teljes vagy telített zsír módosítására a CHD, 95 vagy a CV morbiditása vagy mortalitása szempontjából. 96

1961-ben nem voltak randomizált vizsgálati adatok, amelyek alátámasztanák az AHA étrendi zsírra vonatkozó irányelveit, amelyek a telített zsírok korlátozását javasolták. Nem voltak olyan vizsgálati adatok sem, amelyek alátámasztanák az Egyesült Államok 1977-es étrendi céljait, vagy akár az azt követő, 1983-ban az Egyesült Királyságból származó étrendi zsír-irányelveket. 97 Valójában egy frissített metaanalízis azt mutatja, hogy mind a mai napig nincsenek randomizált vizsgálati adatok ezen irányelvek egyikének alátámasztására (több mint negyed évszázaddal később). 98

Ezzel szemben a randomizált, kontrollált vizsgálatok metaanalízisei nem mutatják az összes okból eredő mortalitás vagy a CV mortalitás csökkenését a csökkent telített zsírbevitel mellett 99, és nem csökkentik a teljes CHD-t vagy az olyan kockázati tényezőket, mint a cukorbetegség. 100 Úgy tűnik, hogy még a megállapított CHD-s betegeknél sincs összefüggés a telített zsírok étrendi bevitele és a CHD események vagy a mortalitás között. 101

Fontos azonban, hogy - amint azt korábban említettük - az emberek nem esznek izolált zsírsavakat; olyan ételeket esznek, amelyek különféle zsírsavak és más élelmiszer-alkotóelemek keverékei. Így például, ha a húsból származó telített zsírok (különösen a feldolgozott húsok) nagyobb mennyisége növelheti a CHD kockázatát, a tejből származó telített zsírok nagyobb mennyisége nem jelenthet kockázatot, és valóban csökkentheti a kockázatot. 102, 103

Ami a telített zsírok fogyasztásának csökkentésének hatásait illeti, a fogyasztás csökkentése általában más étrendi komponensek bevitelének növelését jelenti. Megállapították, hogy a telített zsírok más zsírokkal történő helyettesítése, például a transz-zsírok 100 vagy az omega-6 többszörösen telítetlen olajok növelik az összes okozó mortalitást. 104,105, 106 A telített zsírok teljes kiőrlésű termékekkel történő cseréje előnyös lehet a CHD szempontjából, míg a telített zsírok finomított szénhidrátokkal történő helyettesítése nem csökkenti a kockázatokat, 107 és növelheti a nem halálos kimenetelű MI, 108, 109 kockázatát, különösen akkor, ha a szénhidrátok koncentrált cukrok. 110

Cukor és CHD események és mortalitás

A magas hozzáadott cukortartalmú étrend elősegíti az inzulinrezisztenciát 55, 64, 74, 111, 112 és a cukorbetegség, a 113–116 és a cukorbetegeknél több a koszorúér-érelmeszesedés, mint a cukorbetegeknél, 117, 118, 119 a bal fő koszorúér különösen súlyos szűkülete artéria. 120 A cukorbetegség növeli az MI 121,122 és általánosabban a CV-betegség halálozásának kockázatát, 123 még a lipidek, a vérnyomás és más kovariánsok kontrollja után is. 124

A cukorbetegség állapotától függetlenül az inzulinrezisztencia mértéke összefügg a jövőbeni CV, 125, 126 és az MI súlyosságával. 127 A perifériás, agyi és koszorúerek ateroszklerózisában szenvedő betegeknél megemelkedett inzulinreakciót találtak a cukorra (orális glükózterhelés), 128, 129 és a glükóz okozta inzulinszintet függetlenül összefüggésbe hozták a MI 130 előfordulásával és a CHD-vel halálozás. 130,131,132

Az étrendi cukor tünetmentes hiperglikémiát indukálhat, amely összefügg a CHD halálával. 133 134 Ráadásul a magas hozzáadott cukortartalmú étrendről kiderült, hogy a CV-betegség miatti 3-szoros halálozási kockázatot okoz. 135

Történelmi perspektíva

Érdemes megjegyezni, hogy a telített zsírok és a cukor sok általános táplálékforrással rendelkezik ma, az ultraszerkezetű élelmiszerek korában. De együttes előfordulásuk az étrendben viszonylag új jelenség az emberi lét során.

Az a nagyjából 200 000 év, amióta fajunk bejárta a bolygót, az emberek vadászok és gyűjtögetők voltak. Az állati eredetű ételek valószínűleg legalább néhány kalóriával hozzájárultak a legtöbb ember étrendjéhez az életkor során, és az ezekben az ételekben lévő zsírok egy része telített volna. A legtöbb étrend szintén jelentős szénhidrátokból állt volna, és egyesek akár cukrokhoz is hozzáférhettek (például érett gyümölcs formájában). De finomított szénhidrátok vagy hozzáadott cukrok egyáltalán nem lettek volna (kivéve talán a vadméz ritka és szerény leleteit).

Körülbelül 10 000 évvel ezelőtt a helyzet lassan változni kezdett, először a mezőgazdaság megjelenésével, majd a gabona finomításával és a cukor elszigetelésével. Míg a cukor 2000 évvel ezelőtt a legtöbb ember étrendjéből lényegében hiányzott volna, A. 1750-ig az egy főre eső átlagos cukorfogyasztás Nagy-Britanniában évente körülbelül 4 font lehetett. 136 Azóta a cukorbevitel ugrásszerűen növekedhetett, 1850-ben az átlagos fogyasztás közelebb került a 25 fonthoz. évente, és az átlagos fogyasztás 1950-ben körülbelül 120 font volt. évente. Ma a hozzáadott cukrok átlagos bevitele (beleértve a szacharózt és a magas fruktóztartalmú kukoricaszirupot) is nagyon közel marad ehhez a szinthez (ami több mint 25-szeres növekedést mutat valamivel több mint 250 év alatt, vagy csak kb. A fajunk által fogyasztott teljes idő% -a). 140

A teljes élelmiszerekben, például gyümölcsökben és zöldségekben természetesen előforduló cukrok nem jelentenek problémát a CHD számára. Valójában a gyümölcsök és zöldségek (amelyek valószínűleg hasonlóak a növényi táplálékhoz, amelyet fajunk több tízezer éve fogyaszt) a CHD alacsonyabb kockázatával, 141, valamint a szív- és érrendszeri, valamint minden okból fakadó halálozással jár. 142 Ezekben az élelmiszerekben a cukrok ésszerű adagokban fordulnak elő, a rost, a víz és más egészséges alkotórészek összefüggésében.