Келси М. Мангано

a Институт за изследване на остаряването, Hebrew SeniorLife, Бостън, Масачузетс

костите

b Медицински отдел, Медицински център за диаконеса на Бет Израел, Медицинско училище в Харвард, Бостън, Масачузетс

Шивани Сахни

a Институт за изследване на остаряването, Hebrew SeniorLife, Бостън, Масачузетс

b Медицински отдел, Медицински център за диаконеса на Бет Израел, Медицинско училище в Харвард, Бостън, Масачузетс

Джейн Е. Керстетер

c Департамент по съюзни здравни науки, Университетът на Кънектикът, Storrs, Кънектикът, САЩ

Резюме

Цел на прегледа

За да се подчертае последните клинични проучвания, които оценяват връзката между диетичния протеин и здравето на костите.

Последни открития

Епидемиологичните проучвания показват, че по-големият прием на протеини е от полза за здравето на костите при възрастни. В допълнение, рандомизираните контролирани проучвания показват, че положителният ефект на протеина върху здравето на костите се засилва от увеличения прием на калций. Връзката между хранителния протеин и риска от фрактури е неясна. Диетичният протеин може да повлияе положително на здравето на костите чрез увеличаване на мускулната маса, увеличаване на абсорбцията на калций, потискане на паратиреоидния хормон и увеличаване на производството на подобен на инсулин растежен фактор; но ефектите от други фактори, които допринасят за тази асоциация, като хранителна доза протеин и времеви отговор, изискват допълнителни изследвания.

Обобщение

Положителните ефекти от приема на протеини върху здравето на костите може да са от полза само при условия на адекватен прием на калций. Връзката на хранителния протеин с риска от фрактури изисква допълнително проучване.

Въведение

Остеопорозата се характеризира с ниска костна маса и може да доведе до повишен риск от фрактури на бедрото, гръбначния стълб и китката. Фрактурите на тазобедрената става причиняват повишена заболеваемост със смъртност до 24% 1 година след фрактурата [1]. Икономическата тежест от инцидентни остеопорозни фрактури в САЩ се изчислява на близо 17 милиарда долара през 2005 г .; кумулативните разходи през следващите две десетилетия се оценяват на 474 милиарда долара [2]. Следователно е наложително да се идентифицират рисковите фактори, свързани с лошото здраве на костите, за да се увеличи функционалният капацитет на възрастните възрастни.

Хранителните стратегии за предотвратяване на остеопороза са важни, тъй като те се понасят добре, ефективни и лесно се променят. По-ранни краткосрочни метаболитни проучвания по тази тема предполагат, че приемът на протеин може да бъде вреден за здравето на костите поради неговия калциуричен ефект [3]. Проучванията през последното десетилетие обаче показват, че диетичният протеин е полезен за костите и това може да е най-очевидно, когато приемът на калций е оптимален [4,5]. По-високо протеиновата диета увеличава инсулиноподобния растежен фактор-1 (IGF-1, ключов медиатор за здравето на костите), увеличава абсорбцията на калций в червата, потиска паратиреоидния хормон и подобрява мускулната сила и маса, като всичко това може да бъде от полза за скелета [6 ▪]. Целта на този преглед е да подчертае най-новите клинични доказателства, които разглеждат въздействието на диетичните протеини върху калциевата икономика и здравето на костите при възрастни мъже и жени (обобщено в таблица 1).

маса 1

Автор, годинаДизайнПопулация, nЕкспозиция или намесаМерка за резултатРезултатиВзаимодействие с приема на калций
Костна минерална плътност
Hannan et al. 2000 [7]Надлъжно, FOP проучванеМъже и жени; средна възраст 75 години; n = 615Общ протеин, животински протеин, FFQШийка на бедрената кост; лумбален гръбнак; 4-годишна промянаПо-малко загуба за 4 години с по-голям прием на протеиниНе е тестван
McLean et al. 2011 г. [8]Напречно сечение, FOP проучванеЖени; средна възраст 60; n = 1639Диетично киселинно натоварване, FFQШийка на бедрената кост; лумбален гръбнакНяма асоциации при женитеНе са наблюдавани значими взаимодействия за двата пола
Мъже; средна възраст 61; n = 1280 Няма асоциации при мъжете
Mangano et al. 2013 г. [9▪]Напречно сечение, NHANESЖени; средна възраст 69; n = 907Диетично натоварване с киселина, средно две изземвания за 24 часаПроксимална бедрена кост; шийка на бедрената кост; лумбален гръбнакУвеличение на проксималната КМП на бедрената кост с по-голяма DALЗначителна обратна връзка при проксималната бедрена кост само при мъжете с приема
Мъже; средна възраст 69; n = 1218 Няма асоциации при мъжете
Sukumar et al. 2011 г. [10]RCT, 1-годишна интервенцияЖени; средна възраст 58 години; n = 47Проба за отслабване: високо протеинова диета (24%); нормална протеинова диета (18%)Обемна BMD: радиус; лумбален гръбнак; общо бедроВисокопротеинова диета отслабва загубата на КМПНе е тестван
Zhu et al. 2011 г. [11]RCT, 2-годишна интервенцияЖени; средна възраст 74 години; n = 219Суроватъчен протеин добавка 30 g/денОбщо ханш; шийка на бедрената костНяма значителни разлики в КМП между интервенционните и плацебо групитеНе е тестван
О и сътр. 2013 г. [12▪]Напречно сечение, Корейска национална кохортаЖени; средна възраст 60; n = 1393Общо, животински, растителни, млечни протеини, FFQПлътност на калканеалната кост, индекс на скованостНяма значителни асоциацииНе е тестван
Мъже; средна възраст 59; n = 1182 Положителна връзка с приема на протеини от месо
Kim et al. 2013 г. [13▪]Напречно сечение, KNHANES IVМъже и жени; възраст> 19 години; n = 6952Общо белтъчини, припомняне за 24 часаРазпространение на остеопороза на лумбалния отдел на гръбначния стълбВисокият прием на протеини, свързан с по-ниски шансове за остеопорозаНе е тестван
Риск от падане или счупване
Sahni et al. 2010 г. [4]Надлъжен; (12-годишен FU), FOP проучванеМъже и жени; средна възраст 71 години; n = 3656Общо, животински и растителни протеини; FFQРиск от фрактура на тазобедрената ставаПо-голям животински протеин, свързан с намален риск от фрактура на тазобедрената ставаВисок прием на животински протеини, свързан с намален риск сред тези с калций ≥800 mg/ден
Misra и сътр. 2011 г. [14]Надлъжно (11-годишно FU), FOP проучванеМъже и жени; средна възраст 75 години; n = 946Общ протеин; FFQРиск от фрактура на тазобедрената ставаПо-малък риск от фрактури с по-голям хранителен протеинНе е тестван
Martinez-Ramirez et al. 2012 г. [15▪▪]Съответстващо проучване случай-контролМъже и жени; възраст ≥65 години; n = 167Общо, съотношение животно, растение, животно: растение; FFQФрактура с малък ударНяма значителна връзка на какъвто и да е вид протеин с фрактураПо-нисък прием на животински протеини сред контролите с калций
Zoltick et al. 2011 г. [16]Надлъжно (1-годишно FU), FOP проучванеМъже и жени; средна възраст 75 години; n = 807Общо, животно, растение; FFQРиск от паданияОбщ и животински протеин, свързан с намалена вероятност за падане сред индивиди с ≥5% загуба на теглоНе е тестван
Маркери за костен обмен
Josse и сътр. 2012 г. [17 cross.tv]RCT, 16 седмициЖени; възраст 19–45 години; n = 90Три групи: високо съдържание на протеини, високо съдържание на млечни продукти; адекватен протеин, средно млечни продукти; адекватен протеин, ниско съдържание на млечни продуктиOC, PTH, P1NP, 25 (OH) DГрупа с високо съдържание на протеини и млечни продукти значително повишава OC, P1NP, 25 (OH) D и намалява PTHВисок прием на калций (1600 mg/ден) в групата с високо съдържание на протеини и млечни продукти

25 (OH) D, серумен хидрокси витамин D; КМП, минерална плътност на костите; DAL, диетично киселинно натоварване; FFQ, въпросник за честотата на храните; FOP, проучване за остеопороза на Framingham; FU, последващи действия; KNHANES, Корейско национално проучване на здравето и храненето; NHANES, Национално проучване за здравни и хранителни изследвания; OC, остеокалцин; P1NP, проколаген 1 амино-краен пропептид; PTH, паратиреоиден хормон; RCT, рандомизирано контролирано проучване.

Епидемиологични изследвания

Кохортните проучвания, изследващи пряката връзка между диетичните протеини и здравето на костите при възрастни възрастни, подкрепят цялостна положителна връзка, при която по-високият прием на протеини е свързан с по-малка загуба на кост във времето [7]. По същия начин други епидемиологични проучвания не подкрепят хипотезата, че по-голямото хранително натоварване с киселина (свързано с хроничен висок прием на протеини) е вредно за здравето на костите [8,18]. Едно проучване установи, че само при мъжете по-голямото натоварване с киселина в храната може да бъде вредно за костите само при условия на много нисък прием на калций [9▪]. Това предполага, че диетичният калций може да действа като буфер при хронични условия на високо диетично киселинно натоварване. Това проучване на напречното сечение обаче не успя да разграничи дали това явление се дължи на висок прием на протеини, нисък прием на калций или комбинация от хранителни условия. Взети заедно, ролята на протеина изглежда сложна и вероятно зависи от наличието на други хранителни вещества, налични в смесената диета.

Данните от проучването на Framingham Osteoporosis показват, че по-големият прием на протеини е свързан с намален шанс за падане [16], което е важен рисков фактор за фрактури. Резултати от същата кохорта съобщават, че по-високият прием на протеини е защитен срещу риска от фрактура на тазобедрената става [14]. Интересното е, че когато връзката на диетичния протеин с риск от фрактури беше допълнително изследвана чрез прием на калций (висок или нисък), по-големият хранителен протеин намалява риска от фрактури с 85% сред хората с прием на калций над 800 mg/ден [4], докато ефектът може да се обърне при нисък прием на калций. Тези резултати предполагат, че протеинът може да бъде полезен за костите само при условия на адекватен прием на калций.

Интервенционни изследвания

Резултати от краткосрочни проучвания за хранене, които използват чувствителни калциеви изотопни техники за оценка на въздействието на протеините върху калциевата хомеостаза, разкриват, че високо протеиновата диета води до повишена абсорбция на калций в червата [19,20]. Увеличаването на усвояването на калций при високо протеинова диета може отчасти да обясни калциуричните ефекти на диетичния протеин. Важно е да се отбележи, че положителните ефекти на протеина върху калциевия баланс в тези проучвания са ограничени до лица на диета с ниско съдържание на калций (600–800 mg/ден); при по-висок прием на калций въздействието е по-малко очевидно. Интервенционно проучване оценява дали допълнителните калций и витамин D (500 mg + 700 IU дневно) влияят върху връзките между диетичния протеин и здравето на костите при мъже и жени най-малко 65 години. Като цяло, това проучване установи, че по-високият прием на протеин е свързан с благоприятна 3-годишна промяна в костната минерална плътност (КМП) само при условия на добавки с калций плюс витамин D [5]. Взети заедно, тези резултати предполагат, че положителният ефект от приема на високи протеини върху здравето на костите може да бъде засилен чрез по-голям прием на калций, може би поради повишената абсорбция на калций.

Мета-анализ

Изчерпателен преглед и мета-анализ, публикуван през 2009 г. [21], установи, че обединените коефициенти на корелация от 18 корелационни проучвания (включващи мъже, жени и двата пола, взети заедно) са значително положителни, където приемът на протеин е свързан с по-голяма КМП. Диетичният протеин обяснява 1–8% от КМП за лумбалния отдел на гръбначния стълб, бедрото и радиуса (клинично значими места). Същият мета-анализ на девет интервенционни проучвания показва положително влияние на протеиновите добавки (общ протеин до 20 g/ден или млечен основен протеин до 40 mg/ден) върху КМП, но не и върху маркери за костен обмен като остеокалцин или дезоксипиридинолин . Освен това имаше малко доказателства за връзка между протеиновия хранителен режим и риска от фрактури. Тази липса на асоциация може да се дължи на ограничения брой изследвани проучвания (шест включени в мета-анализа), а от шестте разгледани проучвания, четири са кохортни проучвания, проведени при по-млади популации (възрастови граници 35–74), където ниско- ударни фрактури са по-рядко срещани.

Допълнителен преглед и мета-анализ, публикуван през 2011 г. от Fenton и колеги [22], оценява 22 интервенционни проучвания, 2 мета-анализа и 12 перспективни кохортни дизайна на костни резултати (КМП, калциев баланс, промяна в калция в урината и маркери за резорбция) сред здрави възрастни, при които е манипулиран прием на киселина и/или алкал. Като цяло този изчерпателен качествен анализ демонстрира, че причинно-следствената връзка между диетичното киселинно натоварване и остеопорозната костна болест не се подкрепя от изследвания и алкалната диета не показва, че защитава здравето на костите. Тези два най-нови мета-анализа показват, че диетичният протеин не е вреден за здравето на костите и може да повлияе положително на КМП.

Потенциални механизми

Има много начини, по които хранителните протеини могат да се възползват от костната структура и здравина. Доказано е, че диетичният протеин увеличава абсорбцията на калций в червата [19,20]; намаляване на костната резорбция на клетъчно ниво [19]; повишаване на нивата на IGF-1, ключов медиатор за здравето на костите [19,23]; и подобряване на чистата мускулна маса и сила [24,25], което може да подобри КМП чрез увеличено натоварване на костите [26]. Вероятно тези пътища не са независими един от друг, но са силно взаимосвързани.

Актуализация от най-новата литература

В проучване, използващо подобна популация от Корейското национално проучване на здравето и храненето, възрастни на 19 и повече години са оценени в проучване с напречно сечение, предназначено да оцени връзката между диетичните протеини и разпространението на остеопорозата [13 cross.tv]. И при двата пола групата с най-висок прием на протеин (> 20% енергия) е имала значително по-ниски шансове за остеопороза на лумбалния отдел на гръбначния стълб в сравнение с групата с най-нисък прием на протеини (Cooper C, Atkinson EJ, Jacobsen SJ, et al. Проучване, основано на населението за оцеляване след остеопоротични фрактури. Am J Epidemiol. 1993; 137: 1001–1005. [PubMed] [Google Scholar]