Amit tudunk az étrendről, a génekről és a diszlipidémiáról: Van-e lehetőség a fordításra?

Toni I. Pollin

1 Orvostudományi Kar, Marylandi Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, Maryland

2 Genetikai és genomikai orvostudományi program, Epidemiológiai és Közegészségügyi Tanszék, Marylandi Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, Maryland

Michael Quartuccio

1 Orvostudományi Kar, Marylandi Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, Maryland

Absztrakt

A szív- és érrendszeri betegségek, különösen a koszorúér-betegség (CAD), a legfőbb halálok az Egyesült Államokban. A diszlipidémia, beleértve az alacsony sűrűségű lipoprotein-koleszterin (LDL-C) és a triglicerid (TG) szintjét és az alacsony, nagy sűrűségű lipoprotein-koleszterin (HDL-C) szintjét, a CAD jól megalapozott kockázati tényezője, amelyet genetikai és életmódbeli tényezők egyaránt befolyásolnak, beleértve az étrendet és az étkezési zsírt. Az utóbbi években jelentős előrelépéseket tettek a diszlipidémia genetikai alapjainak tisztázásában, és folytatódik a törekvés annak tisztázására, hogy a genetikai különbségek miként befolyásolják az étrendi beavatkozás lipid reakcióját. Egyes monogén állapotok, mint például a familiáris hiperkoleszterinémia és a szitoszterinémia, már testreszabott étrendi ajánlásokat tartalmaznak. Néhány ígéretes asszociáció alakult ki a poligenikusabb diszlipidémia kialakulásához, de további vizsgálatokra van szükség nagy étrendi beavatkozási vizsgálatokban, amelyek egyre több megmagyarázható genetikai variációt ragadnak meg, mielőtt ajánlásokat lehetne tenni a klinikai fordításra.

Bevezetés

Étrendi zsír, mint a genetikai polimorfizmus lipidszintre gyakorolt hatásának módosítója

A gén x étrend interakciókat lipidekkel összefüggésben értékelő legtöbb tanulmány a teljes zsír, telített zsír és egyes esetekben egyszeresen telítetlen zsírsavak (MUFA) és többszörösen telítetlen zsírsavak (PUFA) fogyasztásában bekövetkező változások képességére összpontosít az adott jelölt közötti kapcsolat modulálására. gének és lipidszintek. Az alábbiakban összefoglalókat sorolunk be az adott lipid fenotípus szerint, amelyben interakciót tanulmányoztunk.

Trigliceridek (TG)

Az APOE variációjának egy másik, az idén közzétett, nemrégiben végzett gén x diétás vizsgálata keresztmetszeti vizsgálati tervet készített, étrendi visszahívással 996 litván egyénnél nem találtak szignifikáns interakciót az APOE2 és APOE4 allélok és az élelmiszer-gyakoriság kérdőív alapján történő zsírbevitel között a TG-n. 19.

ABCG 8, Az alábbiakban az LDL-C és az összkoleszterin összefüggésében részletesebben tárgyaljuk, egy fél ATP transzportert kódol, amely az ABCG5 termékkel együtt korlátozza a növényi szterinek (PS) felszívódását a belekből, és megkönnyíti a PS kiválasztását az epén keresztül. Az alábbiakban, Myrie és mtsai (2012) által közölt tanulmányban 25 szignifikáns genotípusú x növényi szterin kezelési hatást tapasztaltak, amikor az ABCG8 funkciómutációjának elvesztése miatt heterozigóta egyéneket hasonlítottuk nem hordozó rokonaikkal a TG szinthez képest. A kezelés azonban egyik csoportban sem változtatta meg a TG szintjét, és megállapították, hogy az interakciós kifejezés a kontroll alanyok magasabb TG szintjéből származik (esetleg véletlenül), és nem nyújt hasznos információt a genotípus alkalmazásához az étrendi beavatkozás testreszabásához. 25

A FADS géncsoport (FADS1, FADS2 és FADS3) amint az alábbiakban az LDL-C és TC vonatkozásában tárgyaltuk, bizonyítékot mutatott a TG szinttel való összefüggésre 2006-ban a német gyermekeknél, de az x ω-3 gén PUFA étrendi tartalmának elemzése TG szinteken negatív volt. 26 Az alábbiakban tárgyalt Malmö-diéta és rák kohorszban a tesztelt változat nem volt társítva a TG-vel, és a TG-n lévő PUFA-bevitel sem módosította. 27.

LDL-koleszterin és/vagy teljes koleszterin (TC)

APOE, amint azt a fentiekben bemutattuk, a prospektív vizsgálatban a magas zsírtartalmú étrend DHA-kiegészítéssel való kölcsönhatásának bizonyítékát mutatták ki egy prospektív vizsgálatban18, de sem a litvánok prospektív, sem keresztmetszeti vizsgálatában 19 nem volt bizonyíték a gén x zsírbevitelre. LDL-C vagy TC.

A FADS géncsoport (FADS1, FADS2 és FADS3) zsírsav-telítettázokat kódol, és ezen belüli variáció korábban lipidszintekkel volt összefüggésben. A géntermékekről ismert, hogy kulcsfontosságú enzimek az α-linolsav (ALA) és a linolsav (LA) hosszú láncú PUFA-kká történő átalakításában. Ezért Hellstrand és mtsai 27 azt vizsgálták, hogy a hosszú láncú ω-3 PUFA bevitel (táplálkozási kérdőívek, naplók és interjúk alapján) modulálná-e a FADS1 rs174547 polimorfizmus és a lipidszint közötti összefüggést a Malmö-diéta és a rák (MDC) 4635 egészséges résztvevőjénél kohorsz. Megállapították, hogy az rs174547 C allél összességében alacsonyabb LDL-C szinttel társult (p = 0,03). Amikor a résztvevőket hosszú láncú ω-3 PUFA bevitel tertiléibe rétegeztük, a variáns az LDL-C-vel szignifikánsabban (p = 2 × 10 −4) társult alacsony szinten, és nem volt szignifikánsan társítva a közepes és a magas bevitelű tertilisekben, ami arra utal, hogy hogy a FADS lipidszinttel rendelkező gén asszociációi módosíthatók a PUFA bevitelének megváltoztatásával, 27 de amint azt a szerzők megjegyezték, a jól beavatkozó, magas színvonalú étrendi adatokkal rendelkező vizsgálatokban a későbbi intervenciós stratégiák megismertetése érdekében szükséges a replikáció.

A FADS-klaszter számos SNP-jét, köztük az rs174547 és öt további, egymással szoros összefüggésben lévő SNP-t is tanulmányozták az ω-3 PUFA bevitelével való kölcsönhatásokra vonatkozóan, a lipidekre vonatkozó élelmiszer-gyakorisági kérdőív alapján 2006-ban két kohortos vizsgálatban részt vevő német gyermekek. Mind a PUFA bevitel, mind a FADS variánsok összefüggésben voltak az LDL-C és TC szinttel, de szignifikáns kölcsönhatásokat nem figyeltek meg. Az interakciókra vonatkozó adatokat nem mutatták be, így nem lehetett sejteni, hogy van-e nem szignifikáns javaslat a genetikai asszociáció módosítására PUFA bevitel révén, mint az MDC kohorszban. 26.

PPARG A Pro12Ala a RISCK 24. vizsgálatban bizonyítékot mutatott a P: S aránnyal való kölcsönhatásra LDL-C-n (p = 0,002). A PPARA Leu162Val genotípussal kombinálva kölcsönhatás volt tapasztalható, amelynek során mind az Ala12, mind a Val162 allélt hordozó személyek differenciált LDL-C válaszokkal reagáltak a HM és LF étrendre, magasabb LDL-C és kis sűrű LDL arányban abban a genotípus csoportban. A többi genotípuscsoport nem mutatott különbséget az LDL-C és az sdLDL között a HM és az LF étrend között. A kölcsönhatások p = 0,003 és p = 0,012 voltak szignifikánsak az LDL-C és az sdLDL esetében. 24.

KDR a kináz inzert doménreceptort kódolja, amely vaszkuláris endoteliális növekedési faktor-2 receptor (VEGFR2) néven is ismert. Yap és mtsai 29 faktoranalízist hajtottak végre 136 japán egyed táplálkozási szokásain és külön-külön 179 kínai malajziai egyénnél. Ezután a japán mintában megvizsgálták a faktori pontszámok nyugati és japán étrendjét, valamint a kínai malajziai mintában a kiegyensúlyozott étrend vs. hús, rizs és tészta étrendet, és genotipizáltak egy általánosan ismert funkcionális kódoló változatot (rs1870377, Gln472His) és egyet ismert ismert funkcionális szabályozó variáns (rs2071559) a két mintában. A japán mintában szignifikáns kölcsönhatást figyeltek meg a nyugati étrend tercilis (T2 + T3 vs. T1) és az rs2071559 genotípus (TT vs. CC + CT) között, így T1-ben a TT genotípus alacsonyabb LDL-C-vel társult, míg a T2 + T3-ban a TT genotípus magasabb LDL-C értékkel társult (p = 0,016 interakció esetén). A kínai malajziai mintában az rs1870377 TT vs. AA + AT genotípus magasabb LDL-C-értékkel társult a legmagasabb hús/rizs/tészta étrendben, de a többi tenilben nem (29. p.)

HDL koleszterin

APOA5, Az LDL-C szakaszban az alacsony zsírtartalmú étrend-válasz modulátoraként taglalták a Font Lost Trial-ban, továbbá bizonyítékot mutattak a HDL-C-reakcióval való interakcióra a magas (40%) zsírtartalmú étrend esetén. Az rs964184-G allél a HDL-C nagyobb mértékű növekedésével járt együtt a magas zsírtartalmú étrend csoportban (p = 0,038), a gén x diéta interakció bizonyítéka p = 0,006. 28.

FADS1 Az SNP rs174547, amelyet 4635 MDC kohorsz résztvevő 27 tanulmányozott, amint azt a TG kapcsán fentebb tárgyaltuk, a kiinduláskor nem volt összefüggésben a HDL-C szinttel. Ha azonban az α-linolsav/linolsav (ALA/LA) bevitel alapján rétegezzük, olyan kölcsönhatás alakult ki, amelyben a korábban leírt HDL-C-szintet csökkentő C-allél határvonal (p = 0,07), alacsony alacsony HDL-C-szinttel társult alacsony ALA/LA tercilis, de nem a közepes és a magas tertilitás. 27.

CNR1 kódolja a G-fehérjéhez kapcsolt CB1-receptort, az endokannabinoid rendszer egyik összetevőjét, amely korábban hatással volt az adipozitásra és a lipoprotein-anyagcserére. A CNR1 haplotípusokat három étrendi beavatkozási kohorszban tanulmányozták a magas zsírtartalmú (HF) és az alacsony zsírtartalmú (LF) diétákkal való kölcsönhatás bizonyítékaira, amelyek összesen 590 egyedet tartalmaztak. 31 Egy 411 normál testsúlyú férfit vizsgáltak eukalórikus étrenden, 35% (HF) és 20% (LF) zsírtartalommal. Az interakció szerény bizonyítékot eredményezett (p = 0,03), amelyet a többszörös összehasonlítás miatt nem tartottak szignifikánsnak. Egy 71 nővel végzett hasonló vizsgálatban nagyobb volt a HF/LF HDL-C különbség azoknál, akik egy bizonyos haplotípust hordoztak (13,8 ± 9,7 mg/dl), mint azoknál, akik nem hordozták ezt a haplotípust (7,9 ± 6,2 mg/dl), szignifikáns az interakció bizonyítéka (p = 0,007). A 108 elhízott nőből álló harmadik kohorsz azt mutatja, hogy a hordozóknak magasabb volt a HDL-C szintje, mint a nem hordozóknak a HF diéta során (52,3 vs. 45,5 mg/dl p = 0,009), de az alacsony zsírtartalmú étrenden nem (50,1 vs. 48,0 mg/dl, p = 0,41); A különbség p-értéke, mint az első és a második kohorszban, nincs megadva. 31

További tanulmányok

Számos lipid anyagcsere-gén vázizom-expressziója, beleértve, de nem kizárólag, a peroxiszóma-proliferátor által aktivált receptorokat, a PPARα, PPARδ és a szabályozásuk alatt álló géneket 84 metabolikus szindrómás alanyban értékelték, akiket véletlenszerűen négy különféle étrend egyikébe osztottak be: magas SFA (HSFA), magas MUFA (HMUFA), alacsony zsírtartalmú magas komplex szénhidráttartalmú (LFHCC) étrend vagy LHFCC kiegészítve ω- 3 PUFA (LFHCCn-3). 32 Az SREBF1 (szterin-szabályozó elemet megkötő transzkripciós faktor 1, amelyet a jelentés alternatív szimbólumával SREBP1c vagy szterin-szabályozó elemet megkötő fehérje azonosít) expressziója HMUFA-specifikus növekedést mutatott a férfiaknál (p = 0,02), és az MLXIPL expressziója (Az MLX-ben kölcsönhatásba lépő fehérjeszerű, a jelentésben alternatív álnéven a ChREBP vagy a karobohidrátra reagáló kötőelem fehérje azonosította) trendet (p = 0,14) mutatott a HSFA-specifikus fokozott expresszió felé mind a férfiak, mind a nők körében. Az inzulinérzékeny és inzulinrezisztens alanyok étrend-specifikus génexpressziós válaszait 21 vizsgált gén közül héten mutatták ki. 32 Bár ez a tanulmány nem foglalkozott kifejezetten az egyes genotípusokra vonatkozó étrendi hatásokkal, ezek az eredmények segíthetnek a jövőbeni kísérletekben az étrendi zsírmódosításra adott genotípus-specifikus válaszok értékelésére.

Randomizált, kontrollált vizsgálat a polifenolban gazdag felhős almalé hatásáról Az elhízással kapcsolatos jellemzőkön, beleértve a lipideket is, 68 túlsúlyos, elhízott férfit végeztek, és csökkentették a testzsír százalékát, de a lipidekre nem gyakorolt hatást. 33 gén x beavatkozási elemzést végeztek számos jelölt gén (FABP2, IL6, INSIG2, PPARGC1A [alternatív PGC1 álnévvel azonosítva], PPARG és UCP3) variánsaival, minden vonással, és bizonyítékot szolgáltattak az IL6 rs1800795 polimorfizmus és a testzsír csökkentésével való kölcsönhatására. de a lipidekre nincs gén x beavatkozási hatás. Így ez a tanulmány negatív volt a polifenol-kiegészítés lipidszintre gyakorolt általános vagy genotípus-specifikus hatása szempontjából.

Következtetések: Összefoglalás és fordítási lehetőségek

Lábjegyzetek

Összeférhetetlenség: Toni I. Pollin és Michael Quartuccio kijelentik, hogy nincsenek összeférhetetlenségük.

Emberi és állati jogok és tájékozott beleegyezés: Ez a cikk nem tartalmaz olyan tanulmányokat emberekkel vagy állatokkal, amelyeket bármelyik szerző elvégzett volna.

Hivatkozások

A közelmúltban megjelent, különös érdeklődésű dolgozatokat a következőkként emelték ki: