Хайме Урибари

4 Катедра по медицина, Училището по медицина Маунт Синай, Ню Йорк, Ню Йорк; и

диетичният

Мона С. Калво

5 Американски център за безопасност на храните и приложно хранене, Американска администрация по храните и лекарствата, Laurel, MD

Резюме

Въведение

Повишаване на съдържанието на фосфор в американските хранителни доставки

Въпреки че потреблението на преработени храни, съдържащи фосфорни добавки, се е увеличило през последните десетилетия, средният прием на фосфор при здрави възрастни, оценен от национално представителни проучвания, остава относително постоянен през последното десетилетие, с изключение на последната вълна от данни за приема, събрани от NHANES 2009 –2010 проучване. Това най-вероятно отразява подценяването на приема на фосфор в храната от наличните в момента бази данни за храни. Малкото увеличение, наблюдавано през последната вълна от проучването, може да се дължи на повторните анализи на съдържанието на хранителни вещества в някои преработени храни, предприети наскоро от USDA. Неточността на съществуващите бази данни за храни се предполага от няколко проучвания, показващи несъгласие между приема на фосфор в храната, оценен с помощта на популярен софтуер и директни химически анализи на различни храни. Тези проучвания, проведени през последните 2 десетилетия, постоянно документират значително подценяване на приема на фосфор в храната от базите данни с хранителни вещества.

Националните проучвания показват, че най-малко половината от населението на САЩ във всички възрастови групи, с изключение на юношите, консумира фосфор над очакваните им средни изисквания, което е 400 mg/ден за всички възрастови групи, с изключение на бързо растящите юноши. Има причина за безпокойство, тъй като сегашните методи за оценка на приема с помощта на компютърни програми всъщност подценяват съдържанието на фосфор в храните и следователно приема на храна с 30% или повече, поставяйки някои индивиди близо до горната безопасна концентрация на прием от 4000 mg/d.

Доказателство, че излишъкът от диетичен фосфор може да причини кости, бъбреци и ССЗ

Въпреки че фосфорът е основно хранително вещество, излишъкът му може да бъде свързан с увреждане на тъканите чрез различни механизми, включително секрецията и действието на фибробластен растежен фактор-23 (FGF-23) и паратиреоиден хормон (PTH). Нарушеното регулиране на тези хормони от високо диетичен фосфор може да бъде ключов фактор, допринасящ за бъбречна недостатъчност, атеросклероза и остеопороза.

Има експериментална работа, показваща, че високият прием на фосфор с храната намалява костната маса, предизвиква съдова калцификация и предизвиква или влошава бъбречно заболяване, докато ограничаването на фосфора в храната има противоположни ефекти при различните животински модели. Не съществуват подобни проучвания при хора, но няколко клинични проучвания са разгледали потенциалната връзка между приема на фосфор в храната и клиничното заболяване.

Няколко проучвания с перорално натоварване с фосфор при здрави доброволци илюстрират значителен ефект, стимулиращ PTH и FGF-23, и двата потенциални маркера на костите и ССЗ. Доказано е също така, че остър орален фосфорен товар предизвиква остра ендотелна дисфункция, както е отразено от нарушена вазодилатация, медиирана от потока.

Асоциация между приема на фосфор в храната и масата на лявата камера, заместващ маркер на сърдечни заболявания, е описана сред 4494 участници в Многоетническото проучване на атеросклерозата. Увеличаването на приема на фосфор в храната също е свързано с разпространението на костни фрактури. Едно проучване установи, че рискът от фрактури се увеличава с 9% на всеки 100 mg прием на фосфор.

Много епидемиологични проучвания показват, че лекото повишаване на серумния фосфор в рамките на нормата е свързано с риск от ССЗ при здрави популации при липса на очевидно бъбречно заболяване. Последните проучвания трябва да се разглеждат само ориентировъчно, тъй като не можем да докажем със сигурност, че серумните концентрации на фосфор на гладно отразяват предимно приема на фосфор в храната в тези проучвания.

Обсъдените по-горе епидемиологични проучвания имат наблюдателен дизайн и следователно не могат да се използват за определяне на причината и следствието. Само рандомизирани интервенционни проучвания, разглеждащи ефектите от намаляването на приема на фосфор в храната или корекцията на серумен фосфат върху прогресията на заболяването, ще могат да изяснят ролята на фосфора в причиняването на тези патологични състояния.

Фактори, объркващи връзката между приема на фосфор в храната и концентрациите на фосфор в серума на гладно

Няколко фактора могат да объркат връзката между приема на фосфор в храната и серумния фосфор на гладно или концентрациите на FGF-23 или PTH. Важен фактор е голямата циркадна вариация в серумната концентрация на фосфор при наличие на нормална бъбречна функция. При дадено перорално натоварване с хранителен фосфор, бъбреците толкова ефективно елиминират фосфора в рамките на следващите 24 часа, че по същото време на следващата сутрин концентрацията на фосфор на гладно се коригира до концентрацията на гладно от предишния ден. Само проучвания, измерващи няколко серумни концентрации на фосфор в рамките на 24 часа, са в състояние точно да оценят дневното орално натоварване с фосфор. Въпреки че не е проведена толкова много работа върху влиянието на диетата на фосфор върху циркадните вариации в циркулиращите концентрации на PTH и FGF-23, всеки от тези хормони също демонстрира изразени циркадни ритми. Моделите на циркадни вариации за фосфор и PTH са почти наслагващи се.

Друг фактор, който може да повлияе на каквато и да е връзка между приема на фосфор в храната и серумните концентрации на фосфор, е това, което вече посочихме по-горе: настоящите бази данни, използвани за оценка на хранителния фосфор, значително го подценяват.

Други фактори, които трябва да се вземат под внимание в тази позиция, включват променливата бионаличност на фосфора от различни храни и естеството на действителната консумирана храна. В широко цитирано проучване, високият прием на фосфор в диетата на изходно ниво е свързан с по-ниско систолично кръвно налягане и при проследяване с по-малка честота на хипертония. По-нататъшни анализи показват, че само по-високият прием на фосфор от млечни продукти, а не от други хранителни източници, е последователно свързан с по-ниско систолично кръвно налягане, което предполага, че самото мляко може да играе роля независимо от фосфора или заедно с него.

Относителното съдържание на калций и фосфор в храната е важно. Доказано е, че диета, съдържаща нисък калций или висок фосфор, дисбаланс в съотношението прием на калций: фосфор, както при хората, така и при животните, води до вторичен хиперпаратиреоидизъм и костна загуба. Нови проучвания за остро натоварване, представени на симпозиума, разкриха, че поддържането на балансирано съотношение на прием на калций: фосфор (1000 mg калций: 1200 mg фосфор) намалява броя на пиковете след хранене в серумния PTH и елиминира пика, който обикновено се наблюдава в FGF-23 8 часа след храна с високо съдържание на фосфор и ниско съдържание на калций. Тези нови открития показват важността на поддържането на баланс в диетичното съотношение калций: фосфор за потискане на концентрациите на FGF-23.

Оценка на експозицията на диетичен фосфор

Когато се прави оценка на приема на фосфор в храната, може да е полезно отделянето на естествения хранителен фосфор от добавения фосфор с оглед на различната им бионаличност. Настоящата стандартна практика за оценки на приема на фосфор е да се сумират фосфорните мерки в базата данни с хранителни вещества, без да се коригират разликите в бионаличността. Използвайки този подход, много малко индивиди изглежда надвишават горната концентрация за прием на фосфор. Съдържанието на хранителни вещества в базите данни не само подценява общия прием на фосфор, но и не отчита повишената бионаличност на фосфора на добавените неорганични фосфорни съединения. Това води до подценяване на общото количество фосфор, който се абсорбира от храни, богати на неорганичен фосфор, и до надценяване на количеството реално абсорбиран фосфор от храни, богати на по-малко бионаличен органичен фосфор. Тези вариации предполагат необходимостта от разработване на алгоритъм за отчитане на бионаличността на фосфора при изчисляване на общата експозиция на фосфор от бази данни с хранителни вещества за използване при проучвания на диетата и здравето.

Надлъжно проучване, проследяващо приема и минералната плътност на костите, илюстрира необходимостта от отчитане на бионаличността на фосфора. Проучването показа, че коригираната средна минерална плътност на костите на шийката на бедрената кост, заместител на бъдещата крехкост на костите, намалява с броя на порциите кола, консумирани седмично от жени в постменопауза, но няма връзка с общия дневен прием на фосфор в храната. Колите са богати на силно бионалична фосфорна киселина, но не съдържат калций, магнезий или други минерали. Поради бързото и ефективно усвояване на фосфор от фосфорна киселина в напитките кола, предполагаме, че тяхната консумация може да доведе до кратки периоди на висока експозиция на фосфор, които могат да имат по-негативни последици за здравето, отколкото същото количество фосфор от по-малко ефективно абсорбираните фосфорни хранителни източници.

Може ли FGF-23 вместо серумен фосфат да бъде по-добра връзка между повишения диетичен фосфор и лошите здравни резултати?

FGF-23 наскоро се появи като важен хормон, регулиращ метаболизма на фосфора. FGF-23 се секретира бързо в отговор на перорално натоварване с фосфор и предизвиква повишена екскреция на фосфор с урината, намален бъбречен синтез на 1,25-хидроксивитамин D и намалено освобождаване на PTH. Данните in vitro и експериментални животни показват, че FGF-23 може директно да доведе до миокардна хипертрофия и е описана връзка между FGF-23 и хипертрофия на лявата камера при хора с нормална бъбречна функция.

Няколко големи епидемиологични проучвания показват връзка между концентрациите на FGF-23 и резултата от ССЗ при пациенти на диализа и преддиализа, както и при здрави индивиди, независимо от концентрациите на серумен фосфат. Остава обаче да се установи дали предишните големи проучвания, показващи подобна връзка между серумния фосфат и резултата от ССЗ, ще бъдат модифицирани, ако концентрациите на FGF-23 трябва да бъдат измерени и въведени в анализите.

В заключение, макар систематично да се подценява в националните проучвания, приемът на фосфор изглежда продължава да нараства в резултат на нарастващата консумация на силно преработени храни, особено ресторанти, удобства и бързи храни. Увеличеното кумулативно използване на фосфорни съставки в хранителната обработка заслужава допълнително проучване, като се има предвид това, което сега се разкрива за потенциалната токсичност на приема на фосфор, когато той надвишава нуждите от хранителни вещества. Ясно е, че се нуждаем от повече изследвания за разработване на по-точни бази данни и алгоритми за съдържанието на хранителни вещества за по-добра оценка на значимото излагане на фосфор, както и по-добро разбиране на хормоналните фактори, които влияят на тази дисрегулация на фосфорната хомеостаза.

Благодарности

И двамата автори прочетоха и одобриха окончателния ръкопис.