Департамент по човешко здраве и хранителни науки, Университет на Гуелф, Гуелф, Онтарио, Канада

Катедра по човешко здраве и хранителни науки; University of Guelph, Guelph, ON N1G 2W1, Канада. Потърсете още статии от този автор

Департамент по човешко здраве и хранителни науки, Университет на Гуелф, Гуелф, Онтарио, Канада

Департамент по човешко здраве и хранителни науки, Университет на Гуелф, Гуелф, Онтарио, Канада

Департамент по човешко здраве и хранителни науки, Университет на Гуелф, Гуелф, Онтарио, Канада

Катедра по човешко здраве и хранителни науки; University of Guelph, Guelph, ON N1G 2W1, Канада. Потърсете още статии от този автор

Департамент по човешко здраве и хранителни науки, Университет на Гуелф, Гуелф, Онтарио, Канада

Департамент по човешко здраве и хранителни науки, Университет на Гуелф, Гуелф, Онтарио, Канада

Резюме

Съкращения:

AI, адекватен прием; ALT, аланин аминотрансфераза; AMPK, AMP-активирана протеин киназа; AST, аспартат аминотрансфераза; ИБС, коронарна болест на сърцето; ССЗ, сърдечно-съдови заболявания; ДНК, Дезоксирибонуклеинова киселина; FFA, свободна мастна киселина; FFN, функционални храни и хранителни вещества; NAFLD, безалкохолна мастна чернодробна болест; NASH, безалкохолен стеатохепатит; настолен компютър, фосфатидилхолин; PEMT, фосфатидилетаноламин -н‐Метилтрансфераза; PLD, фосфолипаза D; РНК, рибонуклеинова киселина; SAM, S-аденозилметионин; TG, триглицерид; TNF ‐ α, фактор на туморна некроза - α

Въведение

Добре известно е, че лошият хранителен избор, съчетан със съвременния, заседнал начин на живот, до голяма степен допринася за настоящото състояние на широко разпространените хронични заболявания в развитите страни. Допълнителна причина за безпокойство е нарастващото разпространение на такива предотвратими заболявания в развиващите се страни. Въпреки че съществуват генетични предразположения, състояния като сърдечно-съдови заболявания (ССЗ), затлъстяване, диабет тип 2 (T2D) и други свързани с метаболизма нарушения остават до голяма степен предотвратими чрез избор на начин на живот 1, 2. Метаболитният синдром (MetS); група от патологии (включително затлъстяване, инсулинова резистентност, високо кръвно налягане и хиперлипидемия), които поставят индивида в по-голям риск от развитие на T2D и ССЗ, е налице при 25–50% от населението на САЩ 3 и 5–36% от европейците 4. Поради централната си роля в метаболизма, функцията на черния дроб играе основна роля при такива патологии 5. Всъщност основните патологии на черния дроб са тясно свързани с патофизиологията на други метаболитни аномалии. Високото разпространение на безалкохолната мастна чернодробна болест (NAFLD) в MetS показва значението на здравето на черния дроб върху физиологията на цялото тяло 6. Като такова значението на поддържането на оптимално здраве на черния дроб като начин за поддържане на добро здраве не може да бъде подценявано.

Всъщност е добре документирано, че оптималното хранене е от решаващо значение за намаляване на риска от метаболитни нарушения 7. Поддържането на здравето на черния дроб също е свързано с адекватния прием (AI) на някои хранителни вещества; един от най-важните е холин 8. Известно е, че холинът и фосфатидилхолинът (PC, лецитин) предотвратяват затлъстяването на черния дроб при NAFLD 9 и като такива могат да се разглеждат като обещаващи терапевтични агенти в сферата на функционалните храни и хранителни вещества (FFN). Крайната цел на този преглед е да хвърли светлина върху потенциала за повишен прием на холин и лецитин за предотвратяване на чернодробни и метаболитни патологии в цялото тяло. С това могат да се насърчават нови препоръки, основани на доказателства, и да се разработят нови FFN продукти, базирани на холин и лецитин, за да се увеличи консумацията, както и общото осъзнаване на значението на това основно хранително вещество.

Безалкохолно мастно чернодробно заболяване (NAFLD)

NAFLD се очертава като най-често срещаното хронично чернодробно заболяване в Западния свят 8. NAFLD се появява, когато индивидите, които пият малко или никакъв алкохол (по-малко от 20 g/ден) развиват отлагане на липиди в хепатоцитите. Двете основни диференциации на NAFLD включват стеатоза и безалкохолен стеатохепатит (NASH). Стеатозата се нарича просто мастен черен дроб, обикновено непридружен от увреждане на черния дроб, докато NASH е много по-сериозно мастно чернодробно състояние, характеризиращо се с възпаление и възможно образуване на фиброзна тъкан или белези. В тежки случаи NASH може да прогресира до цироза или рак на черния дроб. Оценките за разпространение на NAFLD варират от 22 до 33,6% сред населението на САЩ, а напоследък подобни оценки са намерени сред възрастни в Западна Европа 10. Оценките на разпространението на NASH варират от 2 до 5,7%, но могат да бъдат намерени при повече от 25% от затлъстелите лица 9. Връзката между NAFLD и MetS е ясна; всъщност до 90% от случаите на NAFLD имат поне още един компонент на MetS 6. NAFLD може също да участва в патогенезата на ССЗ. От особена загриженост е нарасналото разпространение на NAFLD при децата в последно време, което се превърна в сериозен проблем в областта на общественото здраве в развитите страни 11 .

Смята се, че патогенезата на NAFLD възниква в резултат на a двустранен процес, или две чернодробни обиди 8. Инсулиновата резистентност се разглежда като основен причинителен фактор за развитието на чернодробна стеатоза или мастен черен дроб. Инсулиновата резистентност и хиперинсулинемията могат да доведат до повишени серумни нива на свободни мастни киселини (FFA). Увеличеният транспорт на FFA в хепатоцитите може да надвиши чернодробното FFA β-окисление и износ на VLDL, което води до натрупване на липиди в хепатоцитите. Това е известно като първото „попадение“. Тези промени правят черния дроб по-податлив на втори „удар“, което води до възпаление и прогресиране на увреждане на черния дроб 12. Счита се, че оксидативният стрес, причинен главно от митохондриална дисфункция и провъзпалителни цитокини, играе важна роля за прогресирането на увреждането на черния дроб при NAFLD. Апоптозата на хепатоцитите, организирана форма на клетъчна смърт, е идентифицирана като потенциален ключов компонент на втория удар, участващ в прогресията на NAFLD.

Повечето случаи на NAFLD са асимптоматични и чернодробните заболявания често се откриват случайно, когато лабораторното изследване разкрива повишени нива на чернодробните ензими 12. Всъщност повишените нива на чернодробните ензими аланин аминотрансфераза (ALT) и/или аспартат аминотрансфераза (AST) често се свързват с NAFLD. Въпреки това, NAFLD може да присъства при нормални чернодробни кръвни тестове. Техниките за изображения като ултразвук, компютърна томография (CT) и магнитно-резонансна томография (MRI) са полезни за потвърждаване на стеатозата. Тези техники обаче не могат да направят разлика между проста стеатоза и NASH, със или без фиброза. Следователно чернодробните хистологични оценки като чернодробни биопсии се считат за „златен стандарт“ за оценка на наличието на стеатоза, NASH и степента на фиброза. Разбира се, диагнозата може да бъде поставена само при пациенти, които консумират малко или никакво алкохол. Поради инвазивния характер и лошото съответствие на пациентите с чернодробните биопсии, последните усилия са насочени към идентифициране на нови неинвазивни инструменти и биомаркери за диагностициране на NASH. Един пример за потенциално полезен биомаркер се основава на фрагменти, генерирани от каспаза 3-цитокератин 18 (CK-18), които са повишени в NASH в сравнение с проста стеатоза 13 .

Поради голямото разпространение на NALFD, намирането на подходящи и ефективни начини на лечение е от първостепенно значение. Това е особено наложително, тъй като NAFLD е свързана със сърдечно-съдова смъртност и NASH може да прогресира в по-сериозни състояния като цироза или рак на черния дроб 8, 9. Лечението най-често е насочено към компоненти на метаболитния синдром; като затлъстяване, инсулинова резистентност и дислипидемия. Например; загуба на тегло, често се насърчават сенсибилизиращи инсулина агенти като метформин и липидопонижаващи агенти като статини. Други интервенции са насочени към пътища, потенциално включени в патогенезата на NAFLD, като оксидативен стрес. Доказано е, че антиоксидантите потенциално показват терапевтични ефекти, като витамин Е и бета-каротин 8. Понастоящем не са одобрени фармакологични агенти за лечение на NAFLD или NASH. Освен това, нито едно лечение не е установило ефикасност при лечението на NASH. Следователно трябва да се насърчават техники за превенция, за да се предотврати развитието на NAFLD или да се избегне прогресирането от стеатоза към NASH по време на началните етапи на заболяването.

FFN, фокусиран върху липотропния агент холин и/или PC (лецитин), може да бъде ценен, тъй като те могат да предотвратят и/или намалят мастното натрупване на черен дроб 8, 9. Като такива, холинът и лецитинът FFN могат да се окажат полезни за намаляване на чернодробната стеатоза, както и за предотвратяване на прогресията от стеатоза до по-тежката форма на чернодробно заболяване, NASH. Освен това, тъй като NAFLD се свързва с много от рисковите фактори на ССЗ, холинът и лецитинът FFN могат да намалят свързаните със сърдечно-съдовата система рискови фактори 6 .

Холин, бетаин и фосфатидилхолин (лецитин)

фосфатидилхолин

Въпреки ендогенния биосинтез на холин, Американският медицински институт признава диетичното му значение и установява стойности на AI за холина през 1998 г. 18. AI е 550 mg/ден за мъже и 425 mg/ден за жени, с корекция нагоре при бременни и кърмещи жени съответно от 450 и 550 mg/ден. Установена е и горна граница на прием от 3500 mg/ден за възрастни. Наскоро беше съобщено, че повечето хора не постигат препоръчителния AI за холин, включително 86% от бременните жени 19. Това е особено повод за безпокойство, тъй като диетичният холин на майката влияе върху развитието на мозъка в плода 14 .

Дефицитът на диетичен холин има множество последици за човешкото здраве, включително вродени дефекти, неврологична дисфункция и развитие на мастен черен дроб 20. По отношение на стеатозата или затлъстяването на черния дроб дефицитът на холин играе важна роля. Производното на холин, PC, е съществен структурен компонент на VLDLs и е необходимо за неговата секреция и износ на триглицериди (TG) от черния дроб. Следователно, холинът и последващият дефицит на PC могат да доведат до чернодробно натрупване на липиди. В допълнение, ролята на бетаина в метилирането на хомоцистеин, антиоксидантната активност и стимулирането на AMP-активирана протеин киназа (AMPK) са проучени във връзка с NAFLD 21. В действителност, холин и бетаин са показани в проучвания върху животни и хора, както за предотвратяване, така и за подобряване на NAFLD.

Холин/бетаин и безалкохолна мастна чернодробна болест

Изследвания върху животни

Човешки изследвания

Риск от холин/бетаин и сърдечно-съдови заболявания: Свързване на здравето на черния дроб и сърцето

Натрупването на доказателства за приликите на NAFLD с CVD доведе до много спекулации, както и до изследвания на връзката (връзките) между тези състояния. ССЗ е широк термин, отнасящ се до всяко разстройство на сърдечно-съдовата система на тялото. През 2005 г. коронарната болест на сърцето (ИБС) е причина за 1 на всеки 5 смъртни случая в Съединените щати 63. В световен мащаб CHD е отговорен за 7,2 милиона (3,8 милиона мъже и 3,2 милиона жени) смъртни случаи всяка година 64. NAFLD е силно свързана с рискови фактори на ССЗ; като затлъстяване, инсулинова резистентност и висок холестерол. Всъщност скорошно проучване установи, че пациентите с NAFLD показват повишен риск от ССЗ, като използват общ маркер на NAFLD 6. Проучването изследва връзката между повишения ALT и 10-годишния риск от ИБС и заключава, че пациентите с повишени нива на ALT имат повишен риск от ИБС. Също така, Villanova et al. наскоро съобщи, че 10-годишният риск от коронарни инциденти при 52 пациенти с NAFLD е по-висок от риска при 28 контролни пациенти без метаболитно заболяване 65. Следователно изглежда, че NAFLD и CVD са взаимосвързани и могат да споделят общи механизми на патогенезата.

Ако холинът и бетаинът могат да предотвратят или лекуват NAFLD, има вероятност те да играят терапевтична роля и при ССЗ. По-специално, понижаващият хомоцистеин ефект на холин и бетаин е мотивирал изследването на връзката между плазмените концентрации на холин и бетаин и риска от ССЗ. Дефицитът на холин очаквано води до повишаване на плазмения хомоцистеин 66, а повишеният хомоцистеин е често срещан при пациенти с хронично чернодробно заболяване, които не успяват да се нормализират въпреки високите дози фолат и витамин В6 67. Епидемиологичните проучвания показват, че хората с повишени серумни нива на хомоцистеин имат повишен риск от ССЗ 68. Въпреки че точните механизми остават неизвестни, хомоцистеин понижаващият ефект на холин и бетаин теоретично може да играе роля за намаляване на риска от ССЗ.

Обосновка на обогатените с лецитин функционални храни и хранителни вещества

Заключения

Авторите не са декларирали конфликт на интереси.