De la Laboratorul pentru Cercetarea Populației, Departamentul de Sănătate și Capacitate Funcțională (A.J. J.M.), Institutul Național de Sănătate Publică din Finlanda, Turku; Departamentul de cercetare (A.V.), instituția de asigurări sociale, Turku; Departamentul de Medicină (T.R.), Universitatea din Turku; și Departamentul de farmacologie și toxicologie (R.H.), Universitatea din Kuopio, Finlanda.

dietei

De la Laboratorul pentru Cercetarea Populației, Departamentul de Sănătate și Capacitate Funcțională (A.J. J.M.), Institutul Național de Sănătate Publică din Finlanda, Turku; Departamentul de cercetare (A.V.), instituția de asigurări sociale, Turku; Departamentul de Medicină (T.R.), Universitatea din Turku; și Departamentul de farmacologie și toxicologie (R.H.), Universitatea din Kuopio, Finlanda.

De la Laboratorul pentru Cercetarea Populației, Departamentul de Sănătate și Capacitate Funcțională (A.J. J.M.), Institutul Național de Sănătate Publică din Finlanda, Turku; Departamentul de cercetare (A.V.), instituția de asigurări sociale, Turku; Departamentul de Medicină (T.R.), Universitatea din Turku; și Departamentul de farmacologie și toxicologie (R.H.), Universitatea din Kuopio, Finlanda.

De la Laboratorul pentru Cercetarea Populației, Departamentul de Sănătate și Capacitate Funcțională (A.J. J.M.), Institutul Național de Sănătate Publică din Finlanda, Turku; Departamentul de cercetare (A.V.), instituția de asigurări sociale, Turku; Departamentul de Medicină (T.R.), Universitatea din Turku; și Departamentul de farmacologie și toxicologie (R.H.), Universitatea din Kuopio, Finlanda.

De la Laboratorul pentru Cercetarea Populației, Departamentul de Sănătate și Capacitate Funcțională (A.J. J.M.), Institutul Național de Sănătate Publică din Finlanda, Turku; Departamentul de cercetare (A.V.), instituția de asigurări sociale, Turku; Departamentul de Medicină (T.R.), Universitatea din Turku; și Departamentul de farmacologie și toxicologie (R.H.), Universitatea din Kuopio, Finlanda.

Vizualizați cea mai recentă versiune a acestui articol. Versiunile anterioare:

Abstract

Obiectiv- Să exploreze efectele separate și combinate ale simvastatinei și ale unei diete cu conținut scăzut de saturați, bogată în acid α-linolenic asupra acizilor grași serici.

Metode și rezultate— 120 de bărbați hipercolesterolemici au fost alocați aleatoriu la o dietă obișnuită sau la un grup de tratament dietetic și au primit, în ordine aleatorie, simvastatină 20 mg/zi sau placebo, fiecare timp de 12 săptămâni, într-un mod dublu-orb. Tratamentul dietetic a scăzut proporțiile din totalul acizilor grași ai acidului palmitic (C16: 0) cu 3,3%P 1 În prevenirea secundară a bolilor coronariene, studiile dietetice caracterizate printr-un aport scăzut de grăsimi saturate, 2,3 un aport crescut de acizi grași omega-3 de origine marină 4 sau de origine vegetală, 2,3 și un aport ridicat de fructe proaspete și legumele, leguminoasele și cerealele 2,3 au raportat o reducere similară a morbidității sau mortalității cardiovasculare, așa cum s-a observat prin tratamentul de scădere a colesterolului cu statine. 2-8 În plus față de scăderea concentrațiilor serice de lipide, o parte din efectele statinelor și majoritatea efectelor unei diete modificate de tip mediteranean pot fi mediate de factori asociați cu agregarea plachetelor, hemostaza, fibrinoliza, funcția endotelială și înclinația aritmie. 9.10

Mecanismele din spatele acțiunilor pleiotropice ale statinelor sunt în mare parte ascunse. Cu toate acestea, prin inhibarea 3-hidroxi-3-metilglutaril (HMG) -coenzima A (CoA) reductază, enzima cheie a căii de sinteză a colesterolului care provine din acetil-CoA, statinele pot crește disponibilitatea acetil-CoA pentru alte căi metabolice cum ar fi sinteza acizilor grași prin malonil-CoA sau oxidarea acetil-CoA în ciclul Krebs. Acizii grași pot afecta funcțiile vasculare în sine sau pot servi ca precursori ai mediatorilor activi. Acizii grași cu lanț lung, în special cei din clasa omega-3, par să aibă efecte benefice asupra funcției endoteliale vasculare. 11 O cascadă de reacții induse de enzimele elongază și desaturază transformă acizii grași cu lanț scurt în cei cu lanț lung, dintre care unii, cum ar fi acidul dihomo-γ-linolenic, acidul arahidonic și acidul eicosapentaenoic, sunt precursori ai eicosanoidelor cu vasoactiv puternic efecte anti-/protrombotice, anti-/proinflamatorii și, eventual, anti-/proaterogene.

Studiile folosind animale experimentale și linii celulare cultivate sugerează că simvastatina crește formarea acizilor grași polinesaturați cu lanț lung. 12-14 Există doar informații limitate cu privire la efectele statinelor asupra metabolismului seric al acizilor grași la om. 15 Scopul acestui studiu a fost de a caracteriza efectele separate și combinate asupra compoziției serice a acizilor grași ai simvastatinei, un inhibitor al HMG-CoA reductazei și al unei diete sărace în acizi grași saturați și îmbogățită în acizi grași mononesaturați și polinesaturați (PUFA), în special acidul α-linolenic, cerealele, fructele, fructele de pădure și legumele.

Metode

Subiecte și proiectarea studiilor

Bărbați hipercolesterolemici netratați anterior (n = 120), cu vârsta cuprinsă între 35 și 64 de ani, cu concentrație plasmatică de colesterol între 232 și 309 mg/dL (6,0 și 8,0 mmol/L) și concentrație plasmatică de trigliceride ≤266 mg/dL mmol/L) au fost incluse în studiu, al cărui design a fost raportat anterior. 1

La sfârșitul perioadei deschise de placebo de 4 până la 6 săptămâni, participanții au fost repartizați aleatoriu la o dietă obișnuită sau la un grup de tratament dietetic (Figura 1). În ambele grupuri, a fost efectuată o a doua randomizare și subiecții au primit simvastatină 20 mg/zi și un placebo potrivit timp de 12 săptămâni într-un mod dublu-orb, încrucișat. Nu a fost inclusă o perioadă de spălare, deoarece nu a fost observată nicio perioadă sau efect de reportare într-un studiu pilot precedent la 20 de bărbați. Mărimea eșantionului a fost calculată cu presupunerea că o diferență de 15 mg/dl (0,4 mmol/L) în variabilele primare de rezultat (colesterol și colesterol LDL) poate fi detectată cu 80% putere și 5% eroare de tip I cu 88 de subiecți, o creștere cu 10% a proporției din totalul acizilor grași de acid arahidonic poate fi detectată cu o dimensiune a eșantionului de 112 subiecți și o creștere cu 10% a formării acizilor grași cu lanț lung (C20-22) cu o dimensiune a eșantionului de 117 subiecți.

figura 1. Proiectare de încercare.

Studiul a fost realizat după ultima revizuire a Declarației de la Helsinki și a fost aprobat de comitetul de etică corespunzător.

Măsurători și analize

S-a înregistrat dietă și s-au prelevat probe de sânge la jeun timp de 12 ore înainte de randomizare la sfârșitul perioadei de intrare placebo (linia de bază) și la sfârșitul celor 2 perioade de tratament medicamentos de 12 săptămâni. Toate măsurătorile și analizele au fost efectuate orbite de alocarea tratamentului subiectului. Probele de ser au fost congelate și depozitate la -70 ° C până la testare. Eșantioanele de bază și de urmărire au fost întotdeauna analizate într-o singură analiză. Dieta a fost monitorizată prin înregistrări alimentare de 7 zile, folosind măsuri de uz casnic. Înregistrările au fost analizate prin intermediul software-ului Nutrica pentru calcularea alimentelor și a nutrienților și a bazelor de date privind compoziția nutritivă a alimentelor finlandeze. 16 Concentrațiile serice de colesterol au fost determinate prin metode enzimatice (Merck Diagnostica, Darmstadt, Germania).

Pentru determinarea compoziției totale a acizilor grași serici, lipidele au fost extrase din ser cu cloroform-metanol (2: 1). Esterii metilici ai acizilor grași au fost sintetizați folosind 14% trifluorură de bor în metanol. Esterii metilici au fost analizați folosind un cromatograf gazos (Varian CP-3800; Varian Inc, Walnut Creek, California) echipat cu o coloană capilară de sticlă de 30 m × 0,25 mm (fază staționară 50% cianopropilfenil-metoxipolisiloxan; J & W Scientific, Folsom, California). 17 Temperatura cuptorului a crescut cu 5 ° C/min de la 140 ° C la 220 ° C în timpul analizei. Vârfurile au fost identificate pe baza timpilor de retenție înregistrați pentru diferite standarde. Acidul heptadecanoic (C17: 0) a fost utilizat ca standard intern. Acizii grași au fost cuantificați în funcție de zonele de vârf în raport cu acidul heptadecanoic utilizând software-ul Star Chromatography Workstation (Star Toolbar, versiunea 5.50; Varian Inc).

Raporturile produs-precursor ale acizilor grași și proporția acizilor grași polinesaturați din totalul acizilor grași au fost calculate pentru a caracteriza activitățile enzimelor elongază și desaturază și activitatea generală a metabolismului acizilor grași, respectiv.

Tratamente dietetice și medicamentoase

Compoziția vizată a dietei stabile în greutate a fost: ≤10% energie din acizi grași saturați plus transinsaturați; aport de colesterol ≤250 mg/zi; aportul de acizi grași omega-3 de origine vegetală (acid α-linolenic) plus origine marină ≥4 g/zi și raportul acizilor grași polinesaturați omega-6/omega-3 1 dieta lor obișnuită în timpul perioadei de studiu. Capsulele care conțin simvastatină sau placebo au fost preparate într-o farmacie locală în conformitate cu Farmacopeea Europeană, așa cum este descris în altă parte. 1

Analize statistice

Rezultate

Caracteristicile inițiale ale subiecților randomizați la tratamentul dietetic sau la grupurile obișnuite de dietă sunt rezumate în tabelele 1 și 2. Grupurile nu au diferit între ele în ceea ce privește vârsta și aportul alimentar și nivelurile serice de post ale acizilor grași (tabelele 1 și 2). În comparație cu grupul de dietă obișnuită, subiecții din grupul de tratament dietetic au avut niveluri ușor mai mici de colesterol total (Tabelul 1).

TABEL 1. Vârsta, colesterolul seric de bază, insulina și acizii grași la bărbați randomizați în grupurile de tratament dietetic și dietă obișnuită *

TABEL 2. Consumul zilnic estimat și concentrația serică a acizilor grași selectați

Efectele tratamentelor asupra lipidelor serice și a antioxidanților au fost rezumate în altă parte. 1 Respectarea tratamentului medicamentos a fost bună și, în medie, grupul de tratament dietetic a atins valorile țintă predeterminate. 1 Proporția de grăsimi din aportul total de energie a rămas neschimbată. Procentul de energie derivat din acizii grași saturați a scăzut la

TABEL 3. Efectele tratamentului dietetic și ale simvastatinei asupra proporției și raporturilor acizilor grași serici *

Figura 2. Efecte separate și combinate ale dietei și simvastatinei asupra compoziției serice a acizilor grași (* ajustat pentru valorile inițiale).

Indici de metabolizare a acizilor grași

Simvastatina a crescut proporția acizilor grași cu lanț lung (C20-22) din totalul acizilor grași cu 9,0%, iar raporturile dintre acidul stearic și palmitic (reflectând activitatea elongazei) cu 7,6%, γ-linolenic la acid linoleic (reflectând Δ6 desaturaza activitate) cu 17,0%, iar raporturile dintre arahidonic la dihomo-γ-linolenic și acid eicosapentaenoic la acid eicosatetraenoic, ambele reflectând activitatea desaturazei Δ5, cu 10,0% și respectiv 26,9% (Tabelul 3).

Tratamentul dietetic nu a crescut nici proporția de acizi grași cu lanț lung, nici nu a afectat indicatorii activității elongazei acizilor grași și a activităților enzimei Δ6- și Δ5-desaturază (Tabelul 3).

Conform ANOVA pentru măsuri repetate, inclusiv insulina și colesterolul ca variabile dependente de timp, modificările insulinei serice au fost asociate pozitiv cu modificări ale raportului dintre acidul γ-linolenic și cel linoleic (indicator al activității desaturazei Δ6) (P O nouă constatare a fost că simvastatina a crescut formarea acizilor grași polinesaturați cu lanț lung cu funcții importante în membranele mai multor țesuturi, cum ar fi endoteliul și trombocitele. Aceste funcții pot fi parțial mediate prin metaboliți eicosanoizi ai acizilor grași 20-carbon legați de membrană arahidonic (precursorul prostaglandinelor și tromboxanilor din seria 2 și leucotrienelor din seria 4), dihomo-γ-linolenic (precursorul prostaglandinelor din seria 1) )) și eicosapentaenoic (precursorul prostaglandinelor și tromboxanilor din seria 3 și al leucotrienelor din seria 5) acid.

În studiul nostru, simvastatina a scăzut concentrația serică de acizi grași cu 13%, crescând în același timp proporția acizilor grași polinesaturați cu lanț lung din acizii grași totali. Din acizii grași totali circulanți, 45% sunt în triacilgliceroli, 15% în esteri colesterilici, 35% în fosfolipide și se așteaptă ca 1 să ducă la o scădere de 10% a concentrației serice totale de acizi grași, care este comparabilă cu cea observată. Deoarece nivelurile serice de lipide au fost reduse de simvastatină, raporturile produs-precursor și proporțiile acizilor grași individuali din acizii grași totali, mai degrabă decât concentrațiile lor serice absolute reflectă efectele tratamentului asupra metabolismului și compoziției serice a acizilor grași. De exemplu, o scădere a proporției din acizii grași totali ai acidului eicosatetraenoic, un precursor al acidului eicosapentaenoic și o creștere a raportului dintre acidul eicosapentaenoic și acidul eicosatetraenoic în timpul simvastatinei trebuie interpretată ca rezultat al activității crescute de Δ5-desaturază.

Rezultatele noastre privind formarea crescută a acizilor grași polinesaturați cu lanț lung în timpul simvastatinei sunt în concordanță cu studiile folosind animale experimentale și linii celulare cultivate. Inhibitorii HMG-CoA reductazei 12-14 îmbunătățesc sinteza acizilor grași și activitatea peroxizomală 12 și cresc producția de acid arahidonic și tromboxan 13 în celulele cultivate. În celulele monocitare THP-1, simvastatina a îmbunătățit conversia acizilor linoleici și eicosapentaenoici exogeni în derivații lor de acizi grași polinesaturați cu lanț lung. 14 Spre deosebire de acest studiu in vitro, am constatat că simvastatina 20 mg/zi a crescut nu numai Δ5-etapa de desaturare, ci și Δ6-desaturarea și etapele de alungire ale metabolismului acizilor grași (Figura 3).

Figura 3. Efectele propuse ale dietei (↑ sau () și simvastatinei (⇑ sau ⇓) asupra metabolismului acizilor grași n-7, n-9, n-6 și n-3 începând de la acizi palmitici, stearici, linoleici și α-linolenici (* nu a fost analizat în acest studiu).

Simvastatina poate crește producția și/sau eliberarea de oxid nitric (NO) de către celulele endoteliale prin mecanisme dependente de colesterol și independente de colesterol. În celulele endoteliale umane cultivate, oxidul nitric sintetic endotelial este reglat în jos de colesterolul LDL oxidat. 24 Astfel, scăderea colesterolului LDL oxidat în sine poate crește producția de NO. S-a sugerat că statinele cresc producția și eliberarea de NO din endoteliu prin inhibarea producției de mevalonat, prevenind astfel izoprenilarea GTPazei mici Rho, care reglează negativ expresia oxidului azotic sintetic endotelial. 25 Cu toate acestea, dilatarea microvasculară mediată de acid arahidonic în arterele coronare canine include stimularea producției de NO. 20 Descoperirile noastre sugerează că simvastatina poate crește producția sau eliberarea de NO prin creșterea formării anumitor acizi grași polinesaturați cu lanț lung și a metaboliților lor eicosanoizi.

Există câteva limitări în studiul nostru. În primul rând, am măsurat numai acizii grași totali serici și nu putem asigura că modificările compoziției acizilor grași ai trigliceridelor, colesterolului și fosfolipidelor sunt similare. În al doilea rând, nu am măsurat compoziția acizilor grași în țesuturile țintă importante, cum ar fi endoteliul vascular și membranele plachetare. În eritrocite, un tratament de 2 luni cu simvastatină este capabil să inducă modificări măsurabile (o creștere a conținutului de acid arahidonic al membranei) 31, dar eritrocitele diferă în multe privințe de alte celule din corp. În al treilea rând, formarea eicosanoidelor și a altor mediatori relevanți de obicei de scurtă durată sintetizați din acid arahidonic și alte PUFA nu au fost măsurate aici.

În concluzie, simvastatina a crescut formarea acizilor grași polinesaturați cu lanț lung și a acizilor grași precursori ai prostaglandinelor. Studii pe termen lung combinate cu analize ale compoziției acizilor grași din membrană și caracterizarea modificărilor funcționale la nivel tisular au fost necesare pentru a evalua modul de acțiune al simvastatinei asupra agregării plachetare, hemostazei, fibrinolizei și funcției endoteliale.

Autorii îi mulțumesc lui Jari Lammela, MSc, pentru expertiza statistică.