Хейли Е Билингсли

1 Център за сърдечни заболявания на Pauley, Университет на Британската общност на Вирджиния, Ричмънд, Вирджиния, САЩ

Салваторе Карбон

1 Център за сърдечни заболявания на Pauley, Университет на Британската общност на Вирджиния, Ричмънд, Вирджиния, САЩ

2 Катедра по експериментална медицина, Университет Сапиенца в Рим, Рим, Италия

Резюме

Въведение

Сърдечно-съдовите заболявания (ССЗ) са водещата причина за смърт в световен мащаб, отнемайки около 17,3 милиона живота през 2013 г. 1 .

Оксидативният стрес и системното възпаление са важни фактори, допринасящи за развитието и прогресирането на ССЗ 2–4. Диетата, която допринася за една на две смъртни случаи от кардиометаболизъм в Съединените щати през 2010 г. 5, може да играе важна роля за модифициране на оксидативния стрес и възпалението. Въпреки това, доказателствата за ефектите от диетата върху резултатите от CV се разчитат главно на данни от наблюдения. Следователно резултатите от многоцентровото проучване „Първична профилактика на сърдечно-съдови заболявания със средиземноморска диета“ (PREDIMED) доведоха до промяна на парадигмата в препоръките за хранене за предотвратяване на ССЗ. PREDIMED тества хипотезата, че средиземноморската диета (MedDiet) е по-ефективна за предотвратяване на ССЗ, отколкото относително нискомаслена диета по строг начин на рандомизиран контрол 6 .

PREDIMED включи 7447 участници без ССЗ на изходно ниво, но с висок риск за ССЗ, които бяха рандомизирани 1: 1: 1 на три групи: две неограничени калории MedDiet групи, получаващи или

1 литър на седмица екстра върджин зехтин (EVOO) или 30 г смесени ядки на ден, а една група съветва да спазва диета с ниско съдържание на мазнини 6. Диетичното консултиране с ниско съдържание на мазнини включва насърчаване на постни риби и птици, нискомаслени млечни продукти, плодове, зеленчуци и нишестета, включително хляб, тестени изделия, картофи и ориз, като същевременно свежда до минимум употребата на масла, ядки, мазни риби и меса, търговски печени продукти и пържени храни. Обективното съответствие на съответната интервенция на средиземноморската диета е тествано с плазмена алфа-линолова киселина (група ядки) и хидрокситирозол в урината (група EVOO) съответно на изходно ниво, 1, 3 и 5 години. Изпитването беше прекратено по-рано, след като междинният анализ разкри драматично разминаване за основната крайна точка между групите при средно проследяване от 4,8 години. Анализът разкрива впечатляващо относително намаляване на риска с 30% при първичния композитен изход (остър миокарден инфаркт, инсулт или смърт от сърдечни причини) за двете MedDiet групи в сравнение с диетичната група с ниско съдържание на мазнини (фиг. 1) 6. Намаляването на ССЗ е особено очевидно при инсулт.

средиземноморската

Крива на Каплан-Майер за честота на първичен изход (състав на остър миокарден инфаркт, инсулт или смърт от сърдечно-съдови причини) в проучването PREDIMED след средно проследяване от 4,8 години за участниците. С разрешение от Estruch et al. 6

Важно е да се отбележи, че ползата от средиземноморската диета в проучването PREDIMED вероятно се дължи на множество фактори, по-специално високо съдържание на ненаситени мазнини 7, 8, както и ефектите на други макро- и микроелементи и полифеноли. Невъзможно е да се разграничи кой диетичен фактор е довел до най-голяма полза, най-вероятно сумирането на полезните фактори в средиземноморската диета 9, 10 .

Този преглед обаче ще обсъди цялостния MedDiet, тестван в PREDIMED и по-конкретно ще се съсредоточи върху способността на диетичните полифеноли и витаминните антиоксиданти да променят оксидативния стрес и най-важното клиничните резултати.

ПРЕДВИДЕНО популационно и базово ниво на оксидативен стрес

Връщайки се към предишната извадка от 527 субекта, наличието на хипертония е най-важният рисков фактор за определяне на разликите в параметрите на оксидативен стрес 11. Повечето от изброените по-горе мерки за оксидативен стрес (т.е. по-висок GSSG, съотношение GSSG/GSH, тенденция към по-висок MDA) са увеличени при пациенти с хипертония в сравнение с тези без хипертония. Трябва да се отбележи, че активността на ендогенните антиоксиданти GPx и супероксиддисмутазата (SOD) също са значително повишени при пациенти с хипертония, но все още са на значително по-ниски нива от здравите контроли 11 .

Тези изходни данни за PREDIMED кохортата показват повишен оксидативен стрес при лица с висок риск от ССЗ, създавайки широка възможност за изследване на ефекта на MedDiet.

Ефекти на MedDiet върху ендогенните антиоксидантни системи

Значение на хранителните антиоксиданти и полифеноли

Диетичните витаминни антиоксиданти и полифеноли са широко изследвани като екзогенен механизъм за защита срещу оксидативен стрес, системно възпаление и накрая, развитието на незаразни болести 18–20. Повишеното диетично съдържание на антиоксиданти (т.е. витамини и полифеноли) е свързано с намален инцидент на сърдечна недостатъчност 21, инсулт 22, коронарна артериална болест 23 и рак 24. Трябва да се подчертае, че това не включва антиоксидантни добавки, които не намаляват смъртността 25 .

Ефект на диетичните антиоксиданти

Анализ на PREDIMED се фокусира върху общия диетичен антиоксидантен капацитет - включително всички съединения с антиоксидантен потенциал (витаминни антиоксиданти и полифеноли) 34. Количеството както на полифеноли, така и на витаминни антиоксиданти се определя от информацията за хранителния прием, събрана чрез валидиран въпросник за честотата на храната с 137 въпроса (FFQ) за всички участници на изходно ниво и след това веднъж годишно по време на проследяване 6. След това се определя общата диетична антиоксидантна способност чрез преобразуване на FFQ в 24-часови диетични изземвания и след това се използва база данни с антиоксидантен потенциал на всяка храна, определена чрез специфичен анализ 34. В този анализ на цялата ПРЕДИМЕДИРАНА кохорта, тези, които са с най-висок квинтил от общото потребление на антиоксиданти, представляват незначително 15 и 21% относително намаляване на риска в общата и CV смъртност, съответно за PREDIMED Не е установена връзка между консумацията на антиоксиданти и смъртността, свързана с рака 34 .

Ефект на диетичните полифеноли

Докато ролята на витаминните антиоксиданти в PREDIMED досега беше обсъждана само в едно проучване 34, ефектите на полифенолите бяха много по-задълбочени. В началото за 7200 ПРЕДВИДЕНИ субекти, които са завършили FFQ, основният източник на полифеноли са плодовете, последвани от безалкохолни напитки (т.е. кафе, портокалов сок, чай) и зеленчуци 35. Що се отнася до отделните източници, кафето (18%) е основният хранителен източник на общо диетични полифеноли, следвано от портокали (16%), ябълки (12%), маслини и зехтин (11%) и накрая червено вино (6 %). Това проучване обаче не е оценило потенциалните промени на източниците на полифеноли с течение на времето, които може да са настъпили, когато участниците са били рандомизирани в групите за диетична интервенция 6. Трябва да се отбележи, че PREDIMED е проведено в средиземноморска държава (Испания), което вероятно е повлияло на изходния хранителен режим и следователно източници на полифеноли.

Функцията за оцеляване на Нелсън Аален на ПРЕДВИДЕНАТА кохорта, разделена на трети от потреблението на полифенол. С разрешение от Tressera-Rimbau et al. 37

Трябва да се отбележи, че съдържанието на полифенол може да се различава драстично между различните продукти от зехтин. EVOO има най-високо съдържание на полифеноли с четири основни групи фенолни съединения: прости феноли (хидрокситирозол), флавоноиди, секоиридоиди и лигнани 40. Хидрокситирозолът е особено важен и поради отделянето му с урината, което позволява да се измери съответствието с консумацията на EVOO 41. Освен това, хидрокситирозолът има най-високия антиоксидантен потенциал от фенолните съединения, съдържащи се в зехтина, поне in vitro 39 .

Изследвано е и влиянието на полифенолите върху възпалителните маркери и рисковите фактори за CV. Общата екскреция на полифенол (TPE) с урината е валидиран метод за количествено определяне на диетичен полифенол 42. Едно подпроучване на произволно подбрани ПРЕДВИДЕНИ субекти (n = 1139) демонстрира, че индивидите в двете MedHiet кохорти (EVOO и ядки) значително увеличават своя TPE след 1 година интервенция и намаляват системните възпалителни биомаркери от изходното ниво, включително циркулиращата молекула на адхезия на съдовите клетки, ( VCAM-1), разтворима междуклетъчна адхезионна молекула 1 (ICAM-1), IL-6, TNF-α и моноцитен хемотактичен протеин 1 (MCP-1) 43. Обратно, тези молекули с потенциални вредни ефекти се увеличават в контролната група, въпреки че разликата не достига статистическа значимост 43. Когато всички пациенти бяха разделени на тертили въз основа на промени в TPE, беше демонстрирана разлика между най-високата и най-ниската степен на нарастване на TPE и промяната в нивата на възпалителните биомаркери, изброени по-горе (т.е. VCAM-1, ICAM-1, IL -6, TNF- α, MCP-1) 43 .

Подпроучванията и анализите, съдържащи се в този раздел, представят възможността приемът на полифенол да е свързан със системно възпаление и обща смъртност. Трябва обаче да се има предвид, че полифенолните анализи 36, 37 са екстраполирани от основното проучване 6, което първоначално не е предназначено да разглежда ефектите на полифенолите. Освен това, въпреки че изследователите са извършили няколко статистически корекции на многомерния анализ, за ​​да минимизират потенциала на объркващите фактори, възможно е да са съществували други объркващи фактори и за които статистическият анализ не е могъл да отчете напълно. Освен това такива проучвания не могат да докажат причинно-следствена връзка, поради което бъдещите рандомизирани контролирани проучвания, модулиращи приема на полифеноли, са оправдани, за да потвърдят тези ефекти.

TPE и кръвно налягане

Изследване на напречно сечение на PREDIMED, проведено на изходно ниво (n = 589), показва, че пациентите в най-високия квинтил на TPE на урината са имали 36% по-нисък риск от хипертония в сравнение с най-ниския квинтил TPE, дори и след многовариантния анализ, който включва пол, възраст, тегло, пушене, физическа активност, образование, употреба на лекарства, прием на натрий/калий и скорост на гломуларна филтрация 44. Взаимодействието между кръвното налягане, азотния оксид (NO) и полифенолите, измерено чрез TPE, също е оценено в друга проба (n = 200) след 1 година диетични интервенции 45. В това конкретно изследване интервенционните групи показват значително понижаване на систоличното кръвно налягане -5,79 mmHg и -7,26 mmHg с MedDiet с EVOO и ядки, съответно, след 1 година проследяване 45. В цялата ПРЕДВИДЕНА кохорта този ефект е по-малко очевиден и не се наблюдава клинично значимо понижаване на диастоличното кръвно налягане в групите MedDiet спрямо контролата след 4 години проследяване 46. По-високите квинтили на TPE също са свързани с повишени нива на NO и авторите приписват понижаващите кръвното налягане ефекти на MedDiet на действието на полифенолите върху увеличаването на NO, поради което предизвикват вазодилатация, както е показано по-рано in vitro 45 .

Представените по-горе проучвания предполагат, че приемът на полифенол може да има понижаващ кръвното налягане ефект 44, 45. Трябва обаче да се отбележи, че и двете проучвания 44, 45 са много малки проби от PREDIMED кохортата 46 .

TPE, инцидент захарен диабет тип 2 и затлъстяване

Честотата на захарен диабет тип 2 (T2DM) е предварително определен резултат от проучването PREDIMED 47. Анализ на подгрупа от 3541 участници показва 52% относително намаляване на риска от T2DM след средно проследяване от 4,0 години в комбинираните MedDiet групи, дори при липса на промени в телесното тегло и физическата активност по време на проучването 48. Значително намаление на новопоявили се T2DM е установено и при тези с най-висок (срещу най-ниския) изходен прием на полифеноли след 5,5 години проследяване при 3430 пациенти, свободни от T2DM на изходно ниво 49. Освен това при изследване в напречно сечение (n = 573) е установена значителна обратна корелация между новопоявилото се затлъстяване и индивиди в най-високия спрямо най-ниския квинтил на прием на полифенол, измерен чрез TPE 50 в урината. Защитата срещу наддаване на тегло е един правдоподобен механизъм, чрез който по-високите диетични полифеноли могат да помогнат за предотвратяване на T2DM с ново начало, но неотдавнашен преглед също така предложи няколко механизма за връзката между полифенолите и намаляването на риска от T2DM, включително подобрена чувствителност към инсулин, намаляване на оксидативния стрес и системно нискостепенно възпаление 51 .

Важно е да се отбележи в двете споменати по-горе проучвания полифенолите оценяват по различен начин - едното чрез хранителен прием 49, а другото чрез TPE 50. Освен това и трите споменати проучвания съдържат 50% или по-малко от общата ПРЕДВИДЕНА кохорта 48–50 .

Дискусия

Лица с висок риск от сърдечно-съдови заболявания, които консумират големи количества полифеноли, могат да представляват по-нисък риск от развитие на СС събития и смъртност чрез потенциална модулация на рискови фактори като системно възпаление 43, затлъстяване 50, кръвно налягане 44, 45 и T2DM 49 .

Само едно изследване от PREDIMED анализира ефектите на витаминните антиоксиданти върху основните събития с CV 34, така че индивидуалният им принос към различните крайни точки на изследването не може да бъде определен.

Признава се, че доказателствата относно полифенолите, представени в горната статия, не са предварително определен резултат от първоначалното ПРЕДВАРИТЕЛНО изпитване. Представените проучвания са подпроучвания и анализи с различни размери и методологии и резултатите трябва да се тълкуват с повишено внимание и да се използват за генериране на хипотеза. Morevoer, докато в повечето статистически анализи се извършва многовариантна корекция, невъзможно е да се коригира напълно за всеки възможен объркващ фактор. Освен това причинно-следствената връзка не може да бъде доказана чрез такива проучвания и са необходими подходящо задвижвани рандомизирани контролирани диетични опити за модулация на полифеноли, за да се разширят тези наблюдения.

Полифенолите често се консумират под формата на плодове, зеленчуци и други растителни хранителни продукти 52, които съдържат хранителни вещества като диетични фибри с установени ползи за здравето 53, но също така EVOO 54 и ядки 55. В рамките на ограниченията на изследванията, анализирани тук (т.е. ограничен размер на извадката, анализ на подгрупата), доказателствата предполагат, че полифенолите са мощно парче от пъзела, което прави MedDiet мощен инструмент за превенция в ръцете на доставчика (Фиг. 3 ). В допълнение към полифенолите обаче MedDiet е много богат и на ненаситени мастни киселини (UFA). Все по-често се признава, че диетата с високо съдържание на UFA е изключително важна за здравето на CV 56. Храната, богата на UFA, обаче често е богата и на полифеноли (т.е. EVOO), което прави много трудно разграничаването на полезните индивидуални ефекти на един или друг компонент. Трудното разграничаване на полезните ефекти от диетичната интервенция спрямо по-изчерпателния средиземноморски хранителен модел е напълно признато от ПРЕДВИДЕНИТЕ изследователи 57. Напълно възможно е комбинацията от полифеноли и UFA да е необходима за по-мощен полезен ефект (Фиг. 3).

Фигурата показва връзката между средиземноморската диета и намалената честота на сърдечни събития и диабет тип 2 в ПРЕДВИДЕНАТА кохорта и предложените основни механизми на действие на средиземноморската диета

Взети заедно, тези данни, представени в този преглед, също могат да служат като доказателство за това как може да изглежда идеалният MedDiet за профилактика на хронични заболявания, тъй като фразата „средиземноморска диета“ описва модел на хранене, който може да варира в региона в различните средиземноморски страни 58. В допълнение, това може да информира за актуализациите на диетичните насоки, за да помогне на потребителите и здравните специалисти да разберат по-добре как да се инструктират и да се съобразят с MedDiet, тъй като диетичните модели все повече се наблягат на отделните храни и хранителни вещества в диетичните насоки на САЩ .

Натрупването на доказателства в подкрепа на средиземноморската диета за оптимално здраве продължава да нараства 63. Като цяло смъртността и кардиометаболитната смъртност/събития са фокусирани в PREDIMED, но доказателствата също така предполагат потенциална полза за когнитивното здраве 64, 65, рак 66 и дори честота на фрактури 67. Сега е ясно, че в ПРЕДВИДЕНАТА кохорта MedDiet, допълнена с ядки или EVOO, намалява сърдечните събития. Представените по-горе доказателства показват, че полифенолите вероятно допринасят за този ефект чрез понижаване на възпалителните биомаркери, кръвното налягане и намаляването на T2DM с ново начало и затлъстяването. Въпреки че полифенолите играят важна роля за въздействие върху ССЗ, както е описано в този преглед, високото съдържание на ненаситени мазнини в средиземноморската диета също играе решаваща роля за предотвратяване на ССЗ. Всъщност, неотдавнашен президентски съвет от Американската сърдечна асоциация 68 препоръча да се увеличи консумацията на UFA и да се замени наситените мастни киселини с UFA, за да се предотврати ССЗ, без конкретна препоръка относно количеството калории, произтичащи от общите мазнини или UFA.

Към днешна дата обаче нямаме достатъчно доказателства, за да определим дали високото съдържание на полифенол или високото съдържание на UFA е основният двигател на профилактиката на ССЗ, може би комбинация от двете може да има най-големи ползи.

Заключение

В заключение, високото съдържание на полифеноли в MedDiet и увеличаването на цялостната антиоксидантна ендогенна система, наблюдавано при пациенти, назначени за добавки на EVOO и ядки, може да обясни, поне отчасти, полезните ефекти, съобщени в ПРЕДВАРИТЕЛНОТО. Представените тук проучвания обаче имат ограничения и е необходимо бъдещо проучване, за да се определи дали полифенолите или UFA играят основна роля за предотвратяване на ССЗ и метаболитни заболявания, и най-важното дали преобладаващите полезни ефекти на MedDiet могат да бъдат възпроизведени в не-средиземноморски държави.