Táplálkozás és szív- és érrendszeri betegségek

A Chicagói Egyetem Patológiai Tanszékéről, Ill.

Ön a cikk legfrissebb verzióját nézi. Előző verziók:

Absztrakt

A fejlett világot érintő legfontosabb szív- és érrendszeri betegségek középpontjában az érelmeszesedés és a magas vérnyomás áll, amelyeket mindkettő mélyen befolyásol az étrend, és amelyek legalább részben táplálkozási szempontból megközelíthetők, csakúgy, mint az elhízás fokozódó „járványa”. . Az étrend sok tápanyag többkomponensű keveréke, amelyek kölcsönhatásba léphetnek egymással. A tápanyagok és azok szív- és érrendszeri betegségekre gyakorolt hatásának végleges vizsgálata ijesztő vállalkozás lehet. Számos étrendi kockázati tényező járul hozzá ezekhez a betegségekhez különböző környezeti és etnikai keretek között. Ezek a kockázati tényezők gyakran bizonyítottak a fiatalkorban, ezért a megelőző intézkedéseket életkor elején meg kell kezdeni. Bár a táplálkozási kockázati tényezőkről és a szív- és érrendszeri betegségekről a legtöbb információ a fejlett világban végzett vizsgálatokból származik, a helyzet gyorsan fejlődik a járványos arányok felé a fejlődő világban, ahol a gazdaságra és az egészségügyi szolgáltatásokra jelentős terhet rónak.

A szív- és érrendszeri betegségek számos kockázati tényezőjét mélyen befolyásolja az étrend. Bár a táplálkozási kockázati tényezőkről és a szív- és érrendszeri betegségekről szóló információk többsége a fejlett világban végzett vizsgálatokból származik, a helyzet gyorsan fejlődik a járványos arányok felé a fejlődő világban, ami gazdasági és egészségügyi szolgáltatások terheihez vezet.

A fejlett világot érintő legfontosabb szív- és érrendszeri betegségek középpontjában az érelmeszesedés és a magas vérnyomás áll, amelyeket mindkettő mélyen befolyásol az étrend, és amelyek legalább részben táplálkozási szempontból megközelíthetők. Az étrend sok tápanyag többkomponensű keveréke, amelyek kölcsönhatásba léphetnek egymással. A tápanyagok és azok szív- és érrendszeri betegségekre gyakorolt hatásának végleges vizsgálata ijesztő vállalkozás lehet. A vizsgált populáció gyakran meglehetősen heterogén, csakúgy, mint az étrend, amely a beavatkozások alapjául szolgál. Számos megközelítést alkalmaztak a táplálkozás ateroszklerózisra gyakorolt hatásának vizsgálatára: keresztezett populációs összehasonlítások, nagy lakosságcsoportok számára táplálkozási kérdőívek és intervenciós vizsgálatok. Néhány ilyen megközelítés nagyon informatív lehet az egyes tápanyagokról. Azonban az anyagcsere osztályon végzett vizsgálatok, amelyekben a tápanyagokat meghatározott módon változtatják meg, anélkül, hogy a vizsgált változótól eltekintve megváltoztatnák az összes kalóriát vagy tápanyag-egyensúlyt, valószínűleg viszonylag végleges válaszokat adnak. Ezek mégsem állnak közel a szabadon élő népek valódi életéhez. A módszertani problémák néha az irodalomban közölt eredmények változékonyságát is okozhatják.

A szív- és érrendszeri betegségek patobiológiája összetett, a genetika és a környezet kölcsönhatásából ered. A környezeti mechanizmusok közül kevesen vannak nagyobb hatással, mint az étrend.

Az érelmeszesedéssel kapcsolatos betegségek

Diétás zsírsavak

A fenti vizsgálatok rámutatnak a telített és telítetlen zsírok arányának csökkentésének fontosságára az étrendben. Számos fejlődő országban a telített zsírokban gazdag olajok az étrend fő alkotóelemét képezhetik, bár érdemes megjegyezni, hogy ezek közül sok országban a napi összes zsírfogyasztás lényegesen alacsonyabb, mint az ipari országok átlagos fogyasztása.

A telítetlen zsírsavak több különböző kategóriába sorolhatók; egyszeresen telítetlen zsírsavak, amelyek főleg olívaolajban találhatók, n-6 többszörösen telítetlen zsírsavak, n-3 többszörösen telítetlen zsírsavak és transz-zsírsavak. Mindegyik funkcionálisan különbözik a hiperkoleszterinémiától és a szív- és érrendszeri betegségektől.

Az étrendben az uralkodó n-6 többszörösen telítetlen zsírsav, a linolsav számos növényi olajban megtalálható, nevezetesen a kukoricaolajban vagy a pórsáfrányolajban. Az n-6 többszörösen telítetlen zsírsavaknak a vér koleszterinszint-csökkentésére gyakorolt hatása Kinsell és Ahrens folyékony tápanyag-összetételű étrend-kísérleteivel (15,16) mutatkozott meg egyértelműen, amelyek nem jártak az étrend többi részének megváltoztatásával. Ezzel ellentétben, ha a folyékony tápszerű étrendben telített zsírt használtak, a vér koleszterinszintje emelkedett. A linolsav az arachidonsav előfutára, és az arachidonsav a foszfolipidek 2-es helyzetében mind a leukotriének, mind a prosztanoidok forrása. Ezeknek a molekuláknak sokféle hatása van a szív- és érrendszerre, némelyikük jótékony hatású (pl. Prosztaciklin), mások pedig nem (pl. Tromboxán). Ezen gyulladással kapcsolatos molekulák kölcsönhatásainak hálózata meglehetősen összetett lehet, és nem világos, hogy ezt a hálózatot a zsírsavak étrendi hozzáférhetősége szabályozza fő módon. Az n-6 többszörösen telítetlen zsírsavakban gazdag étrend hosszú távú fogyasztásának nettó hatása a vér koleszterinszintjének csökkentése és az érelmeszesedéssel kapcsolatos kardiovaszkuláris betegségek, például a szívinfarktus csökkenése.

Általában úgy gondolják, hogy amikor az LDL oxidálódik, fontos szerepet játszik az érelmeszesedés megindulásában. 5 Mivel az LDL részecskék lipidjeiben található telítetlen zsírsavak (pl. Linolsav) teszik hajlamossá az oxidációra, érvelni lehet azzal, hogy az ezekben a zsírsavakban dúsított lipidek proatereogének lennének. Mégis nincs bizonyíték arra, hogy az n-6 zsírsavakban dúsított étrend elősegítené a lipid-oxidációt.

A többszörösen telítetlen zsírsavak második osztálya az n-3 többszörösen telítetlen zsírsav, amelyek többnyire halolajból származnak. Ezeket a halak által elfogyasztott planktonban és algákban található növényi zsírsavak további deszaturálódásával és láncnyújtásával állítják elő. A halolajban található főbb n-3 többszörösen telítetlen zsírsavak az eikozapentaénsav (EPA) és a dokozahexénsav (DHA). Ezek az a-linolénsavból, egy n-3 telítetlen zsírsavból származnak. Az alacsony kardiovaszkuláris mortalitás megfigyelése nagy halmennyiséget fogyasztó közösségekben azt sugallta, hogy az n-3 zsírsavak kardioprotektívek. Az American Heart Association valóban azt tanácsolta a szív- és érrendszeri betegségek kockázatának kitett betegek számára, hogy hetente kétszer egyenek meg 35 g zsíros halat. 28 Az α-linolénsav prekurzor megtalálható a lenmagból, repcéből, szójababból és dióból származó olajokban is. Az EPA-tól és a DHA-tól eltérő α-linolénsav bevitelének hirtelen szívhalálra gyakorolt hatásának vizsgálata változó eredményeket hozott. 29,30

Bár az n-3 zsírsavak megosztják az n-6 zsírsavak némelyikét a lipoprotein anyagcseréjében (pl. 26), úgy tűnik, hogy különböző hatásokat is kifejtenek. Az n-3 zsírsavak magas fogyasztása csökkentheti a plazma triglicerid szintjét, a vérnyomást, a vérlemezke aggregációt és a gyulladást, és növelheti az érrendszeri relaxációt. Úgy tűnik, hogy az n-3 zsírsavak fő jótékony hatása a halálos aritmiák csökkenésében mutatkozik meg, nem pedig a mögöttes érelmeszesedésben. A miokardiális infarktusban túlélő halolaj-kiegészítőkkel való beavatkozás 9 hónappal mutatta a maximális hasznot, 32 míg a sztatinos szekunder prevenció csak 1-2 év után volt hatékony, főleg a nem halálos visszatérő szívizominfarktusra gyakorolt hatással. Ez az n-3 zsírsavak és a sztatinok eltérő hatásmódjára utal. Az aritmiákra gyakorolt hatás a miokardium nátrium- és kalciumáramainak gátlásával magyarázható.

Diétás koleszterin

A test koleszterinje két fő forrásból származik - az endogén szintézisből és az étrendből történő felszívódásból. A triacil-glicerintől, az étkezési zsír fő formájától, amely szinte teljesen felszívódik, a bél koleszterin frakcionális felszívódása csak körülbelül 50%, bár a felszívódási arányban nagy az egyéni változékonyság. 35 A bél lumenében található koleszterinkészlet 2 fő forrásból származik; diétás koleszterin és a máj által az epébe választott koleszterin (kb. 800-1300 mg naponta). Az abszorpciós mechanizmusok nem tesznek különbséget e 2 koleszterinforrás között. Az étkezési zsírnak a koleszterinszint szabályozásában betöltött szerepéhez hasonlóan epidemiológiai, kísérleti és klinikai bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a koleszterin felszívódása mennyire fontos a plazma és a test koleszterin homeosztázisának szabályozásában. A Nemzeti Koleszterin Oktatási Program irányelvei napi 300 mg alatti étrendi koleszterin bevitelt javasolnak. A viszonylag alacsony koleszterinszintet (kevesebb, mint 100 mg naponta) és az alacsony zsírtartalmú étrendet fogyasztó népcsoportok alacsony plazma- és LDL-koleszterinszinttel rendelkeznek, és gyakorlatilag nincs koszorúér-betegség. 36,37

Három bélfehérje nagy figyelmet kapott az utóbbi években a koleszterin felszívódásában játszott szerepük szempontjából. 38 A bélben és a májban lévő adenozin-trifoszfát-kötő kazetta G5 és G8 (ABCG5/G8) transzporterek elsősorban a szterinek bél lumenébe, illetve epe-exportjába tartoznak. Úgy gondolják, hogy a transzporterek jelentik a fő különbséget a koleszterin és a nem koleszterin-szterolok, nevezetesen a növényi szterolok között, mivel ezek utóbbinak exportjában nagyon hatékonyak, kizárva ezen növényi szterinek jelentős felhalmozódását a szervezetben. A növényi szterolok hasonlóak, de különböznek a koleszterintől, gyümölcsökben és zöldségekben vannak, és emlős szövetek nem képesek szintetizálni őket. Ezeknek a transzportereknek a hibás funkciója összefügg a növényi szterinek felhalmozódásával a szövetekben 39 és a koleszterin fokozott felszívódásával. 40,41 A növényi szterolok meglehetősen magas szinten képesek gátolni a koleszterin felszívódását 42, bár nem egyértelmű, hogy az ABC G5/G8 transzporterek részt vesznek ebben a redukcióban. 43

Az ezetimibe, a koleszterin felszívódásának erősen szelektív és erős gátlója, képes a plazma és az LDL koleszterinszintjének jelentős csökkentésére. Ennek a gyógyszernek a speciális célpontja az enterocita Niemann Pick C1-szerű 1-es (NPC1L1) fehérje. Az ezetimib által közvetített LDL-koleszterinszint csökkenése részben annak eredménye lehet, hogy az étrendből a májba a koleszterin alacsonyabb bejuttatásának reakciójaként az LDL-receptor máj expressziója indukálódik. Mindenesetre az ezetimib hatékonysága a plazma koleszterinszint csökkentésében jelzi a koleszterin felszívódásának fontosságát a test és a plazma koleszterinkészletének elősegítésében.

Elhízottság

Az elhízás olyan mértékű táplálkozási rendellenesség, amely az energiafogyasztás és az energiafogyasztás közötti egyensúlyhiányból ered, amelyhez hozzájárul a csökkent fizikai aktivitás. Az elhízás növekvő „járványa” komoly aggodalomra ad okot a fejlett társadalmakban, mivel számos betegség, köztük a szív- és érrendszeri megbetegedések, különösen az érelmeszesedéssel kapcsolatos megbetegedések és mortalitás megnövekedésével jár. Az elhízás életkorral igazított prevalenciája (30 kg/m 2-nél nagyobb testtömeg-indexként [BMI] meghatározva) az Egyesült Államokban 30,5% a legutóbb közölt felmérésben. 46 Különösen zavaró az a tény, hogy az amerikai gyermekek 17% -a túlsúlyos. 47 Az elhízáshoz számos kardiovaszkuláris kockázati tényező társul, legfőképpen a magas vérnyomás, a diszlipidémia (megnövekedett trigliceridszint és csökkent HDL), valamint az inzulinrezisztencia. Ezen kockázati tényezők közül több jelenléte diagnosztizálja a metabolikus szindrómát. Nem minden elhízott alany rendelkezik metabolikus szindrómával, mégis azt mondják, hogy a metabolikus szindróma prevalenciája a 20 évesnél idősebb amerikai felnőttek 20-25% -a. 48

Az elhízott egyéneknél nagyobb az ateroszklerotikus elváltozások száma. Ezt a PDAY vizsgálatban 15 és 34 év közötti férfiak jobb koszorújában mutatták ki. 49 Ezt a kapcsolatot az ilyen korú premenopauzás nőknél nem tapasztalták. Az elhízás és az érelmeszesedés közötti kapcsolatnak csak viszonylag kis hányada (15%) tulajdonítható a hagyományos kockázati tényezőknek. Az elhízás és az érelmeszesedés közötti kockázati összefüggést egy régebbi boncolási mintában (35-54 évesek) is megfigyelték, 50 ami arra utal, hogy ezek a kockázati tényezők folyamatosan működhetnek az érelmeszesedés előrehaladtával. Ez a kapcsolat összetett és hiányosan érthető. A hagyományos rizikófaktorok közül a diszlipidémia részben a zsírszövetből származó szabad zsírsavak fokozott felszabadulásának tulajdonítható, ami viszont növelheti a VLDL termelést és a plazma triglicerideket. A szabad zsírsav ezen felszabadulása hozzájárulhat az inzulinrezisztenciához (51,52), amely aterogén proinflammatorikus és prooxidáns érrendszeri változásokkal jár.

Az a tény, hogy az elhízás és az érelmeszesedés közötti kapcsolatnak csak egy része tulajdonítható a hagyományos kockázati tényezőknek, azt jelenti, hogy az elhízáshoz kapcsolódó egyéb tényezők hozzájárulhatnak ehhez a proaterogén hatáshoz. Ennek oka lehet a nagy zsigeri zsírszövet-tömeg által kiváltott gyulladásos állapot, amelyet például a tumor nekrózis faktor (TNF) -α, az interleukin (IL) -6 és a szérum amiloid A szintje jelent a plazmában. 53 Az olyan adipokinek, mint a leptin és az adiponektin, amelyek a megnövekedett zsírszövet-tömegből emelkedett, illetve csökkentett mennyiségben szabadulnak fel, 51,53 szintén hozzájárulhat az elhízott egyének fokozott ateroszklerózisához. Amennyiben az adiponektin fokozza a zsírsavak oxidációját, 54 szerepet játszhat a szabad zsírsavkoncentráció és az inzulinrezisztencia modulálásában. Ebben az áttekintésben nem lehet foglalkozni az elhízás és az érelmeszesedés kapcsolatában vélhetően szerepet játszó mechanikus részletekkel, de az olvasót az ebben a részben idézett kiváló véleményekre hivatkozjuk.

Az ateroszklerózis nem az elhízás egyetlen kardiovaszkuláris következménye. A szív anyagcseréje is elmozdulhat, ami elősegíti a zsírsav oxidációt. A szívelégtelenség szintén elterjedtebb az elhízott betegek körében, ami összefüggésbe hozható a tágult zsírszöveti vasculogenezissel járó vérmennyiség tágulásával. Ebből következhet a bal kamrai hipertrófia és végső soron a kudarc, különösen azért, mert a magas vérnyomás gyakran előfordul az elhízás kapcsán. Nyilvánvalóan sok mindent meg kell tudni a megnövekedett zsírszövet-tömeg kardiovaszkuláris patofiziológiára gyakorolt hatásáról. Valójában ez a hatás a zsírosság eloszlásától függően változik. Ismeretes, hogy a zsigeri elhízás nagyobb kockázatot jelent az érelmeszesedés szempontjából, mint a perifériás elhízás. 52

Az elhízás elterjedtségét a különböző etnikai és társadalmi-gazdasági osztályokban egy későbbi részben tárgyaljuk.

Magas vérnyomás

A magas vérnyomás számos szív- és érrendszeri betegséget érint, beleértve az érelmeszesedést, a szívkoszorúér-betegségeket, a vesebetegségeket és a stroke-ot. Ritkábban elszigetelt rizikófaktor, de inkább más kockázati tényezők csoportja kíséri, mint például a metabolikus szindrómában. 56 Túlsúlyos egyéneknél a hipertónia hatása a szív- és érrendszeri betegségekre jelentősebb, mint a normál testsúlyú egyéneknél. A magas vérnyomás az ateroszklerózison alapuló kardiovaszkuláris betegségek egyik jelentős kockázati tényezője. 58 A kockázat még a prehypertenzív szinteken is megnő (szisztolés BP 120-139 Hgmm és diasztolés 80-89 Hgmm). 59 Az ateroszklerózis egyéb meghatározó tényezőihez hasonlóan a hipertónia is az ifjúkori ateroszklerózis kockázati tényezője. 60 A világszerte felnőtt népesség mintegy 25% -a hipertóniás. 61

Az erek érzékenységének tápanyag-meghatározása

Az argininfogyasztás növekedése kreatin képződést eredményezhet a guanidinoacetát metilezésével. Ez a reakció S-adenozil-metionint emésztene fel, ami megnövelné az S-adenozil-homocisztein szintjét, amely viszont homociszteinné hidrolizálható. 74 A megemelkedett homocisztein az aterotrombózis kockázati tényezője néhány, de nem minden vizsgálatban. 75,76 Az étrend kiegészítése folsavval, valamint B12 és B6 vitaminnal, az élelmiszer-feldolgozás során gyakran eltávolított tápanyagokkal javítani látszik az érrendszeri reakciókészséget és a homocisztein szintet, 74 de a prospektív klinikai vizsgálatok nem mutatták ki a vitamin-kiegészítés pozitív hatását a szív- és érrendszeri betegségekre . A 77,78 Loscalzo számos lehetséges magyarázatot adott erre a kudarcra, ami valószínűleg a többi proatherogén utat érintő megnövekedett metilációs potenciállal kapcsolatos. 74.

A szív- és érrendszeri megbetegedésekre hatással lévő egyéb tápanyagok közé tartozik a tiaminhiány, amely a világ bizonyos részein még mindig endémiás és beriberi kardiomiopátiával jár. A női egészségügyi kezdeményezés áttekintésekor a D-vitamin szintjét a szív- és érrendszeri betegségek kapcsán is figyelembe vették, 80 de nem figyeltek meg jelentős hatást.

Társadalmi-gazdasági helyzet, etnikum és kardiovaszkuláris betegségek

Következtetés

Itt bemutattuk a táplálkozás és a szív- és érrendszeri betegségek intim kapcsolatát, amelyet a fejlett világban jól megértettek és tanulmányoztak, de a fejlődő világban gyorsan fejlődtek. E környezeti szempontból meghatározott betegség elterjedtsége nagy terhet ró mindkét társadalomra. A mögöttes okok és kockázati tényezők közül sok fiatalban kezdődik. Így a kihívás az egészséges táplálkozás és a fizikailag aktív életmód elősegítése a gyermekek és fiatal felnőttek számára a lehető leghamarabb az egész világon.

Eredeti beérkezett 2007. augusztus 31-én; a végleges változatot 2007. szeptember 12-én fogadták el.

A szerzők köszönetet mondanak Geoffrey Woolnak a kézirat kritikai olvasásáért és Lambert királynőnek a titkársági segítségért.