От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Тъфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

От лабораторията за липиден метаболизъм, Център за изследване на човешкото хранене на възрастните хора в Университета Туфтс от Jean Mayer USDA и Отделът по ендокринология, метаболизъм и молекулярна медицина, Медицински център в Нова Англия (E.J.S.), Бостън, Масачузетс.

Резюме

Експертната група на Националната образователна програма за холестерол (NCEP) препоръчва консумацията на диета NCEP Стъпка 2 като най-строгата диета в диетичното лечение на хиперхолестеролемия. Тази диета, ограничена в общите мазнини (30% или по-малко от общите калории), наситените мазнини (по-малко от 7% от калориите) и холестерола (по-малко от 200 mg/ден) и с по-малко от 15% от калориите като мононенаситени мазнини и по-малко от 10% от калориите като полиненаситени мазнини, се препоръчва за намаляване на нивата на общия и LDL холестерол в плазмата. 1 Тези препоръки са оправдани от проучвания върху животни, които показват, че диетите с високо съдържание на наситени мазнини и холестерол индуцират атеросклероза, 3 и проспективни диетични интервенционни проучвания, демонстриращи намаляване на риска от коронарна болест на сърцето с ограничаване на диетичните наситени мазнини и холестерол. 1 4 5 6 7 8

Отговорът на хранителните ограничения на мазнини, наситени мазнини и холестерол както при нормолипидемични, така и при хиперхолестеролемични индивиди има голямо значение за клиничното и общественото здраве. Приблизително половината от мъжете и жените в проучването Framingham Offspring имат плазмени концентрации на LDL холестерол над нивото, определено от NCEP панела като желателно (3.36 mmol/L, или 130 mg/dL), и 24% от мъжете и 22% от жените имат плазмени нива на LDL холестерол над 4,14 mmol/L (160 mg/dL), нивото, определено като висок риск. 9 Смята се, че приблизително 52 милиона американци са кандидати за диетично лечение на хиперхолестеролемия. 10 Освен това, ако при лица, отговарящи на условията за диетично лечение, може да има 15% намаление на LDL холестерола вместо 5% намаление, броят на пациентите, отговарящи на условията за медикаментозна терапия, може да бъде намален с 50%. 10 Следователно ограничаването на храненето на наситени мазнини и холестерол може да бъде от решаващо значение за общата популация. Въпреки това, малко проучвания са оценили ефикасността на диети, подобни на диета NCEP стъпка 2 за контролирано намаляване на плазмените нива на липидите. 11 12 13 Необходима е повече информация за ефектите от NCEP стъпка 2 диети върху плазмените нива на липидите.

Целта на настоящото проучване беше да се определят ефектите от диета, отговаряща на критериите от стъпка 2 на NCEP, върху плазмените нива на липидите при мъже и жени на средна възраст и възрастни хора с нормална и хиперхолестеролемия при контролирани изокалорични метаболитни условия. Нашите данни показват, че чрез спазване на NCEP стъпка 2 диета, както нормолипидемичните, така и хиперхолестеролемичните субекти могат да постигнат значително намаляване на плазмените нива на LDL холестерол без значителни промени в общото съотношение холестерол/HDL холестерол. Нашите данни обаче показват също значителна биологична променливост в отговор на тази диета по отношение на понижаване на LDL и HDL холестерола.

Методи

Учебни предмети

Диети

Храната за основната диета и NCEP стъпка 2 диета бяха изготвени от Отдела за метаболитни изследвания към Центъра за изследване на човешкото хранене на USDA при Университета Туфтс и бяха предоставени на участниците. Храненето се състоеше от закуска, обяд, вечеря и една или две леки закуски в тридневно цикъл меню. Субектите бяха помолени да консумират поне едно хранене на ден в Отдела за метаболитни изследвания през делничните дни. Ястията през уикенда бяха пакетирани и предоставени на участниците преди уикенда. Кръвното налягане и телесното тегло се измерват поне три пъти седмично. За да се поддържа постоянното телесно тегло на всеки субект (± 1 kg) през цялото проучване, калорийният прием се коригира чрез пропорционални увеличения или намаления на всички храни.

Съставът на основната диета се доближава до този на диетата, консумирана в момента в Съединените щати 15; той се състои от 35,4% калории като мазнини и 14,1% калории като наситени мазнини и съдържа 147 mg холестерол на 1000 kcal (Таблица 1). Диетата NCEP Step 2 се състои от 25,5% калории като мазнини и 4,0% калории като наситени мазнини и съдържа 45 mg холестерол на 1000 kcal. Разликата в калориите, получени от общите мазнини, между основната диета и диетата от стъпка 2 се компенсира от увеличаване на калориите, получени от въглехидратите. Трикратните препарати от всеки пълен 3-дневен цикъл на хранене за всяка от двете диети бяха анализирани за хранителен състав от Hazleton Laboratories America Inc. Съдържанието на протеини, въглехидрати, мазнини, мастни киселини и холестерол в тези диети, получени от химически анализ, са представени в таблица 1. Общото съдържание на фибри се изчислява чрез използване на таблици за състава на храната (велика база данни, издание 867, USDA – Grand Forks Human Nutrition Research Center) и е 12,1 g/1000 kcal в основната диета и 16,6 g/1000 kcal в NCEP Стъпка 2 диета. Типичните менюта за базовата линия и диетите от NCEP Стъпка 2 са показани в Таблица 2 .

Лабораторни измервания

Нашите липидни методи са стандартизирани чрез Националната програма за стандартизация на липидите на Центъра за контрол и превенция на заболяванията (CDC), а нашата лаборатория служи като член на лабораторната мрежа на CDC за референтни методи за холестерол.

При нормолипидемични субекти плазмените концентрации на апо AI и апо В са измерени в общата плазма чрез неконкурентни ензимно-свързани имуносорбентни анализи (ELISA) с имунопречистени поликлонални антитела, както е описано по-рано, 20 21 и плазмен Lp (a) е измерен с търговски наличен ELISA ( Strategic Diagnostics Inc), както е описано по-горе. 22 При пациенти с хиперхолестеролемия, плазмените концентрации на A-I, apo B и Lp (a) са измерени чрез имунотурбидиметрични анализи (IncStar). Коефициентите на вариация за всички липидни анализи са по-малко от 5%, а за аполипопротеиновите тестове са под 8%.

Размерът на LDL частиците се определя чрез градиентна гел електрофореза върху 2% до 16% неденатуриращи полиакриламидни гелове. 23 Резултатът за LDL частици за всеки субект се изчислява, като се вземе предвид относителната площ под пика на основната и всички малки LDL ленти, както беше посочено по-рано. 24 По-високият резултат на LDL частици представлява по-малък размер на LDL частиците.

Фенотипирането на изоформа Apo A-IV и апо Е се извършва върху плазма, получена от всички пациенти чрез методите на имуноблотинг и изоелектрично фокусиране, както е описано по-горе. 25 26

Статистически анализи

Статистическата програма sas (SAS Institute) беше използвана за извършване на всички статистически анализи. proc glm е използван за тестване от ANOVA за разлики в средните стойности на седмици 4, 5 и 6 от 6-седмичния диетичен период и на седмици 4, 8, 12, 16, 20 и 24 от 24-седмичния диетичен период . Тъй като не се наблюдава разлика между времевите точки във всяка диетична фаза, бяха изчислени средни стойности за всяка от диетичните фази. Сдвоен студент т тестът беше проведен, за да се тестват разликите между средните стойности по време на диета NCEP стъпка 2 и съответната изходна стойност. Анализите на корелацията бяха извършени чрез използване на процедурата за корекция.

Резултати

Характеристиките и плазмените нива на липидите при скрининг при нормолипидемични и хиперхолестеролемични субекти, участващи в проучването, са показани в Таблица 3 .

Ефектите от NCEP стъпка 2 диета, в сравнение с изходната диета, върху плазмените нива на липидите и аполипопротеините при нормолипидемични и хиперхолестеролемични субекти са показани в таблица 4. Стабилизиране на плазмените нива на липидите по време на NCEP стъпка 2 диета, при изокалорични условия, настъпи до седмица 4 и при двете групи пациенти (данните не са показани). По време на консумацията на NCEP стъпка 2 диета, общите холестероли в плазмата, LDL холестерола и HDL холестерола се променят значително както при нормолипидемични индивиди (–20%, –21% и –16%, съответно), така и при хиперхолестеролемични пациенти (–16%, –18% и –15%, съответно). Намаляването на плазмените нива на HDL холестерол, наблюдавано по време на NCEP стъпка 2 диета, се дължи на намаление както на нивата на HDL2, така и на HDL3 холестерол и при двете групи пациенти. В резултат на подобно намаляване на нивата на общия холестерол и HDL холестерол се наблюдава малко и незначително намаляване на съотношението общ холестерол/HDL холестерол и в двете групи. Намаляването на плазмените нива на апо В и апо А-I е паралелно на нивата съответно на нивата на LDL и HDL холестерол (Таблица 4). Нивата на плазмен триглицерид, VLDL холестерол и Lp (a) не се повлияват значително от диетата при тези субекти (Таблица 4).

Размерът на LDL частиците също е измерен в краищата на изходното ниво и NCEP Стъпка 2 диетични периоди (Таблица 4). Консумацията на NCEP стъпка 2 диета е свързана с увеличаване на резултата от LDL частици, отразяващо намаляване на размера на LDL частиците и в двете групи пациенти. Въпреки това, свързаното с диетата намаляване на размера на LDL достига статистическа значимост само в групата с хиперхолестеролемия.

Както е посочено в таблица 2, в нашето проучване намаляването на общите и наситените мазнини в диета NCEP Step 2, в сравнение със средната диета, консумирана в момента в Съединените щати, е постигнато чрез изключване на червено месо, замествайки нискомаслените млечни продукти с пълноценни -мастни млечни продукти и увеличаване на приема на пресни плодове, зеленчуци и продукти на основата на зърнени култури. Тези диетични промени са осъществими и могат да бъдат постигнати от мотивирани индивиди от общата популация.

Във всяка популация плазмените нива на HDL са обратно свързани с риска от коронарна болест на сърцето. 34 35 Изразява се известно безпокойство относно намаляването на нивата на HDL холестерол, наблюдавано при диети с ниско съдържание на мазнини. Междукултурните проучвания обаче показват, че популациите с много нисък прием на мазнини в диетата си имат ниски нива на коронарна болест на сърцето въпреки ниските нива на HDL холестерол в плазмата. 36 Освен това има индикации, че когато тези диети се консумират в свободно живеещо състояние или когато редовна програма за физически упражнения е свързана с диета при лица с наднормено тегло, намаляването на HDL холестерола може да бъде сведено до минимум. 37

При нашите субекти се наблюдава съвсем леко и незначително намаляване на общото съотношение холестерол/HDL холестерол. Намаляването на плазмените нива на LDL холестерол е успоредно с подобно намаляване на нивата на апо В, което предполага намаляване на броя на циркулиращите LDL частици. Настъпила е обаче и промяна в структурния състав на LDL частици, както се предполага от намаляване на размера на LDL частиците както при нормални, така и при хиперхолестеролемични субекти по време на консумацията на NCEP стъпка 2 диета. Доказано е, че промените в плазмените нива на триглицеридите са най-силните предиктори за промени в размера на LDL частиците. 38 Тъй като консумацията на NCEP стъпка 2 диета е свързана с намаляване както на общия холестерол, така и на нивата на LDL холестерол без промяна в нивата на триглицеридите, вероятно това относително увеличение на нивата на триглицеридите е отговорно за промяната на размера на LDL. Тъй като съществува обща загриженост относно атерогенния потенциал на малките LDL, промяната в размера на LDL, която наблюдавахме при нашите пациенти след консумация на NCEP стъпка 2 диета, заслужава допълнително внимание.

Отговорът на LDL холестерола към NCEP стъпка 2 диета е по-голям при мъжете с фенотип E3/E4, отколкото при мъжете с фенотип E3/E3, в съответствие с предишните доклади, показващи по-голям отговор на диетичните ограничения при мъже с апо E4. 26

В това проучване са наблюдавани по-големи намаления в субфракцията HDL2, отколкото в субфракцията HDL3 след ограничаване на хранителните мазнини, в съгласие с други проучвания. 12 29 39 В кинетични проучвания е показано, че намаляването на консумацията на мазнини в храната е свързано с намаляване на скоростта на транспортиране на апо А-I. 40 Въпреки че понастоящем механизмът, отговорен за това явление, не е известен, вероятно е намаляването на циркулиращите апо AI, без промяна в концентрациите на апо A-II, да доведе до преференциално намаляване на HDL частици, съдържащи само апо AI, които са преобладаващо присъства в HDL2 субфракцията. 41

Последен въпрос е поразителната променливост в индивидуалния отговор на диетата. В това проучване, при контролирани условия, ние ясно документирахме много висока степен на вариабилност на отговора на NCEP диета от стъпка 2 по отношение на понижаването на LDL и HDL холестерола. Katan и колеги 44 45 наблюдават подобна променливост в отговора на LDL холестерола към диети с висок холестерол. Тази голяма индивидуална вариабилност в отговора на LDL холестерола към диетата показва, че генетични и екологични фактори, различни от диетата, играят роля в реакцията на диетата.

Нашите данни са в съответствие със значителен и благоприятен ефект върху нивата на LDL холестерол в диета с ниско съдържание на обща и наситени мазнини както при нормохолестеролемични, така и при хиперхолестеролемични мъже и жени на средна възраст и възрастни хора. Въпреки намаляването на нивата на HDL холестерол, не се наблюдават значителни промени в общото съотношение холестерол/HDL холестерол.

Представено отчасти на годишната среща на Федерацията на американските общества за експериментална биология, Анахайм, Калифорния, 26 април 1994 г.

програма

Фигура 1. Графиките показват индивидуални промени в нивата на LDL холестерол и HDL холестерол при мъжете (▪) и жените (•) по Националната програма за обучение по холестерол стъпка 2, в сравнение с диетата на изходното ниво (n = 32).

Фигура 2. Графиките показват процентни промени в нивата на LDL холестерол и HDL холестерол в отговор на Националната образователна програма за холестерол Стъпка 2 диета при мъже (▪) и жени (•) (n = 32).

маса 1. Състав на основната и националната образователна програма за холестерол Стъпка 2 Диети

NCEP посочва Националната образователна програма за холестерола. Съставите бяха оценени чрез химичен анализ на храната. Стойностите са средни ± SD на трикратни проби.

Таблица 2. Представителни менюта за диета за стъпка 2 на базовото ниво и NCEP

Таблица 3. Характеристики на изследваните субекти при скрининг

Стойностите са средни ± SD.

Таблица 4. Ефекти от Национална образователна програма за холестерол Стъпка 2 Диета върху нивата на липидите в плазмата при субекти в нормалипидемия и хиперхолестеролемия

Изходните стойности са средните стойности ± SD на седмици 4, 5 и 6. При нормолипидемични субекти, Националната програма за обучение по холестерол (NCEP) Стойностите на диетата от стъпка 2 са средните стойности ± SD на седмици 4, 8, 12, 16, 20 и 24 и при пациенти с хиперхолестеролемия, стойностите на NCEP стъпка 2 са средните стойности ± SD от седмици 4, 5 и 6. P стойността е за сдвоени на Student т тест.

Нивата на липопротеин (а) и резултатите от LDL частици бяха измерени през последната седмица от диетата на изходното ниво и от NCEP стъпка 2 диета. Увеличаването на резултата показва намаляване на размера на частиците.

Тази работа беше подкрепена от Националния институт за сърцето, белите дробове и кръвта, Националните здравни институти, грант HL-39326 и от Службата за научни изследвания на Министерството на земеделието на САЩ, договор 53-K06-5-10.