Una dieta a base di alimenti vegetali modifica la concentrazione di β-sitosterolo nel siero nelle donne iperandrogene in postmenopausa

Abstract

Gli steroli vegetali o i fitosteroli sono componenti comuni degli alimenti vegetali, in I fitosteroli più comuni sono campesterolo, β-sitosterolo e stigmasterolo. I fitosteroli hanno proprietà anticancerogene., Studi precedenti hanno suggerito che le popolazioni con bassa incidenza di cancro al seno spesso consumano diete ad alto contenuto di fitosteroli. Il presente studio ha valutato se il consumo di una dieta a base di alimenti vegetali, a basso contenuto di grassi animali, possa aumentare i livelli sierici di fitosterolo nelle donne in postmenopausa. Centoquattro donne volontarie sono state randomizzate a gruppi di intervento dietetico o di controllo. L’intervento dietetico comprendeva una consulenza dietetica intensiva per sostituire i prodotti animali con alimenti a base vegetale., I soggetti del gruppo di intervento dietetico hanno partecipato due volte a settimana per 18 settimane a workshop sulla preparazione e il consumo di una dieta a base di alimenti vegetali. La variazione assoluta della concentrazione sierica totale di fitosterolo è stata maggiore nel gruppo di intervento dietetico rispetto al gruppo di controllo. La variazione percentuale tendeva a differire tra i gruppi (P = 0,06). Tuttavia, solo per il β-sitosterolo le variazioni assolute e percentuali all’interno di un gruppo differiscono significativamente tra i gruppi (P = 0,0017)., La diminuzione del colesterolo totale sierico nel gruppo di intervento dietetico (-14%) è stata maggiore di quella nel gruppo di controllo (-4%; P = 0,0005). I risultati di questo studio mostrano che i livelli circolanti di fitosteroli possono essere influenzati dalla modificazione dietetica. Questi risultati indicano che i fitosteroli, in particolare il β-sitosterolo, possono essere utilizzati come biomarcatori di esposizione negli studi osservazionali o come indicatori di conformità negli studi di intervento dietetico sulla prevenzione del cancro.,

Gli steroli vegetali o i fitosteroli sono componenti comuni degli alimenti vegetali, in particolare oli vegetali, semi e noci, cereali e legumi (1). I fitosteroli più comuni sono campesterolo, β-sitosterolo e stigmasterolo. Strutturalmente, questi composti sono simili al colesterolo, ad eccezione di una catena di idrocarburi aggiuntiva nella posizione C-24. Il corpo umano non sintetizza i fitosteroli in modo endogeno. I fitosteroli circolanti sono derivati esclusivamente attraverso l’assorbimento intestinale (2). I livelli sierici di fitosterolo nell’uomo vanno da 7 a 41 µmol / L (da 2,9 a 17,0 mg/L) (3).,

I fitosteroli possono avere proprietà anticancerogene. A concentrazioni di 16 µmol / L (6,7 mg/L), i fitosteroli inibiscono la crescita e inducono l’apoptosi nelle cellule tumorali della prostata umana (4). In esperimenti in vivo, i ratti alimentati con una dieta integrata con β-sitosterolo allo 0,3% hanno avuto una minore incidenza di tumori indotti chimicamente rispetto ai controlli (5). Awad et al. (6) osservato che β-sitosterolo inibisce la crescita di MBA-MD-231, una linea di cancro al seno umano., Inoltre, studi recenti hanno indicato che l’alimentazione SCID (grave immunodeficiente combinato) topi una dieta integrata con fitosteroli per 8 wk inibisce la crescita del cancro al seno umano del 33% e riduce le metastasi del 20% (7). Risultati simili sono stati ottenuti anche utilizzando cellule PC3, una linea cellulare della prostata umana (8).

Le popolazioni a basso rischio di cancro al seno consumano più fitosteroli dietetici rispetto a quelli ad alto rischio. Ad esempio, i giapponesi consumano un alimento a base vegetale e una dieta a basso contenuto di grassi animali ricca di fitosteroli. Le loro concentrazioni dietetiche vanno da 8 a 12 µmol / L (da 3,4 a 5,0 mg/L)., I giapponesi hanno anche una bassa incidenza di cancro al seno (9,10). Al contrario, le popolazioni ad alta incidenza di cancro al seno nei paesi occidentali, come gli Stati Uniti e l’Europa settentrionale (compresa l’Italia settentrionale), hanno basse assunzioni di grassi e vegetali che sono associate a un basso fitosterolo alimentare di 2-6 µmol/L (80-250 mg/d) (9-11). Pertanto, l’assunzione di fitosterolo può spiegare in parte l’effetto protettivo di una dieta ricca di verdure sull’incidenza del cancro al seno che è stata osservata in alcuni studi epidemiologici (12-13).,

Lo scopo del presente studio era valutare l’effetto della dieta, e in particolare l’effetto di una dieta a base di alimenti vegetali, a basso contenuto di grassi animali, sui livelli sierici di fitosterolo nelle donne iperandrogene in postmenopausa che sono caratterizzate da un alto rischio di cancro al seno a causa del loro profilo endocrino (14). Abbiamo ipotizzato che un alimento a base vegetale aumenterebbe i livelli sierici di fitosteroli, in particolare campesterolo e β-sitosterolo, in un campione di convenienza di donne.

MATERIALI E METODI

Studio di progettazione.,

I dati di questo studio provenivano da uno studio randomizzato controllato condotto a Milano, Italia da novembre 1995 a novembre 1996, lo studio Diet and Androgens (DIANA)2 (15). La Divisione di Epidemiologia dell’Istituto Nazionale Tumori di Milano ha condotto lo studio DIANA per valutare l’effetto di una dieta a base di alimenti vegetali, ricca di vegetali e fibre e povera di grassi animali e carboidrati raffinati, sugli ormoni endogeni, in particolare gli androgeni sierici, gli ormoni sessuali che legano globulina e insulina., Nell’ottobre 1995, abbiamo reclutato i partecipanti attraverso la pubblicità di giornali e TV italiani per questo processo su dieta e salute della donna a Milano (una delle più grandi città industriali in Italia)., Criteri di ammissibilità sono: 1) assenza di cicli mestruali per almeno 2 y prima di iscriversi in studio; 2) nessuna corrente o precedente (negli ultimi 6 mo prima dell’arruolamento nello studio) trattamento ormonale; 3) assenza di storia di ovariectomia bilaterale; 4) nessuna storia personale di cancro; 5) assenza di correnti adesione a un vegetariano o macrobiotico dieta o di qualsiasi altro medico dieta prescritta; e 6) non correnti trattamento per il diabete mellito. Abbiamo reclutato un totale di 312 donne., Tutte le donne hanno fornito il consenso informato scritto e il Comitato Scientifico ed Etico dell’Istituto Nazionale Tumori di Milano ha approvato lo studio.

Dopo il digiuno, i campioni di sangue dei partecipanti sono stati raccolti tra 0700 e 0900 h. Il testosterone sierico è stato misurato in tutti i partecipanti 312. Abbiamo considerato un totale di donne 104 nel terzo superiore del testosterone sierico (testosterone 13.18 pmol/L) iperandrogenico e selezionato queste donne per il presente studio perché sono ad aumentato rischio di cancro al seno (14,16)., Le donne iperandrogene sono state randomizzate in un intervento o in un gruppo di controllo (52 donne ciascuna), entro blocchi di età (superiore o inferiore a 58 anni, l’età mediana), di livelli di testosterone prebaseline (classificati in tre livelli) e di insulina prebaseline (tre livelli).

Le donne randomizzate al gruppo di intervento dietetico sono state istruite a seguire la dieta descritta di seguito per 18 settimane, da febbraio a giugno 1996. Il gruppo di controllo ha ricevuto solo una raccomandazione generale per aumentare il consumo di frutta e verdura., Al basale (gennaio 1996) e alla fine del periodo di intervento (giugno 1996), campioni di sangue prelevati dopo il digiuno e campioni di urina 24-h sono stati raccolti tra 0700 e 0900 h da tutti i 104 partecipanti. I campioni di siero e di urina sono stati conservati a -80°C.

Intervento dietetico.

Le donne del gruppo di intervento dietetico hanno partecipato due volte alla settimana a workshop su come cucinare con le verdure durante il periodo di intervento. I soggetti hanno preparato e consumato pasti di studio durante ogni workshop.,

Un pasto tipico comprendeva una zuppa di verdure o alcune verdure fresche, occasionalmente anche alghe, e un piatto principale con riso intero o pasta o altri cereali interi accompagnati da legumi, verdure crocifere, altre verdure cotte o pesce. Abbiamo consigliato alle donne di consumare almeno una porzione di un prodotto di soia ogni giorno, ad esempio fagioli, tofu, tempeh, latte di soia o miso., L’accento è stato posto sulla preparazione di dolci e biscotti con uva passa, succo di frutta o riso fermentato naturalmente o malto d’orzo al posto dello zucchero, con semi di lino o altri semi al posto del burro e con latte di soia al posto del latte vaccino. Le donne sono state anche istruite su come sostituire le fonti vegetali ricche di proteine e calcio per carne, uova e latticini (ciascuno da consumare non più di una volta alla settimana)., Inoltre, ai partecipanti è stato chiesto di evitare carboidrati raffinati (saccarosio, pane bianco e pasticcini a base di farina raffinata) e di limitare il sale, ma sono stati incoraggiati a condire il cibo con olio d’oliva non raffinato e semi vari (invece di grassi caseari) e di consumare pesce. Ogni settimana, i partecipanti hanno ricevuto una pagnotta di 1 kg di pane fatto con grano intero e 8% di semi di lino (semi metà interi, metà macinati), occasionalmente mescolato con avena o segale. I soggetti hanno consumato questa dieta ad libitum e non è stato consigliato di ridurre l’assunzione di cibo (Tabella 1).

Valutazione dell’assunzione con la dieta.,

Prima della randomizzazione, i partecipanti hanno completato un questionario sulla frequenza alimentare sviluppato per lo studio EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) (17). Per monitorare il rispetto delle raccomandazioni dietetiche, i partecipanti hanno registrato la frequenza di consumo di alimenti selezionati in diari 24-h. Le donne nel gruppo di intervento dietetico hanno completato i diari 1-d 24 volte e le donne nel gruppo di controllo, 10 volte., Abbiamo stimato l’assunzione media assoluta di nutrienti ed energia nei due gruppi sulla base di cinque ripetuti richiami dietetici 24-h assistiti dal computer condotti durante la settimana 11-16 dello studio utilizzando il software sviluppato per lo studio EPIC (17). Il sistema si avvale della banca dati italiana sulla composizione alimentare (18). L’altezza e il peso dei partecipanti sono stati misurati all’inizio e alla fine dello studio.

Conformità allo studio.

Cinquanta delle 52 donne del gruppo di intervento dietetico hanno completato il programma. Due donne hanno completato solo circa la metà del programma., Complessivamente, solo cinque donne erano assenti più di cinque volte dai 36 workshop e non mangiavano i pasti preparati. Abbiamo escluso due donne dal gruppo di controllo perché non hanno avuto un esame di follow-up. Inoltre, tre donne nel gruppo di controllo non avevano abbastanza siero per le determinazioni del fitosterolo. Pertanto, questo studio ha incluso i dati di 99 donne: 52 nell’intervento dietetico e 47 nel gruppo di controllo.

Analisi di laboratorio.

Per ogni replica o campione sono stati utilizzati 0,5 ml di siero., 5-α-Colestano (10 µg; Sigma Chemical, St Louis, MO) è stato aggiunto in tutte le repliche e campioni come standard interno, seguito da saponificazione con 1 mol/L KOH etanolico e riscaldamento a 80°C per 1 h. Gli steroli sono stati estratti con esano. GC è stato utilizzato per esaminare gli steroli senza derivatizzazione. Il GC è stato dotato di una colonna capillare da 0,9 m (modello EC-5; Alltech, Deerfield, IL) e le temperature sono state mantenute rispettivamente a 265°C e 300°C per il forno e la porta di iniezione. L’azoto è stato utilizzato come gas vettore., L’identificazione dei picchi è stata effettuata utilizzando i tempi di ritenzione degli standard steroli autentici (Sigma Chemical). Le aree sotto i picchi sono state integrate e corrette per il recupero e la risposta del GC a diversi steroli utilizzando lo standard interno. Il colesterolo sierico è stato misurato utilizzando un calibratore di colesterolo certificato (Sigma Chemical). Tutte le determinazioni sono state condotte in duplice copia.,

I campioni dello stesso soggetto (basale e dopo il completamento dell’intervento) sia dell’intervento che dei gruppi di controllo sono stati analizzati insieme da un tecnico di laboratorio che non era a conoscenza del trattamento. Pertanto, poiché la precisione all’interno della corsa è un’importante fonte di variabilità tecnica, è stata valutata analizzando duplicati non etichettati (da singoli campioni clinici raccolti da soggetti di controllo) posizionati all’inizio, al centro e alla fine di ogni corsa di laboratorio., La variabilità tecnica è stata espressa come coefficiente di correlazione intraclass (intrac), un indice di correlazione che ha tenuto conto sia della variabilità intra – che interassay dei test analitici. L’IC per β-sitosterolo era 0,88 (0,63, limite inferiore) e per campesterolo 0,57 (0,15, limite inferiore).

In precedenza, abbiamo valutato la variabilità intraindividuale di β-sitosterolo e campesterolo in uno studio condotto presso il Dipartimento di Medicina sociale e Preventiva nel 1998 (20). Sette donne sane in premenopausa sono state reclutate dal personale del dipartimento., Per un periodo di 6 mesi, ogni donna una volta al mese dopo il digiuno ha fornito un campione di sangue alla stessa ora del giorno e lo stesso giorno numerico del suo ciclo mestruale. Il siero è stato elaborato immediatamente dopo il prelievo di sangue e conservato a -80°C. Tutti i campioni di siero dello stesso individuo sono stati elaborati contemporaneamente dallo stesso tecnico alla fine del periodo di 16 mesi. La variabilità intraindividuale degli straordinari per campesterolo e β-sitosterolo, espressa comeC, erano rispettivamente 0,58 (0,31 lower bound) e 0,91 (0,49 lower bound). Questi risultati hanno indicato un’affidabilità da buona a giusta di queste determinazioni.,

Analisi statistica.

L’analisi statistica si è concentrata sulle variazioni delle concentrazioni sieriche di β-sitosterolo e campesterolo, calcolate come differenza tra i livelli basali e quelli di fine studio. I cambiamenti medi nel gruppo di intervento dietetico sono stati confrontati con quelli nei controlli mediante analisi non parametrica, il test di Wilcoxon rank sum (α < 0,005). Le concentrazioni sieriche di fitosterolo e il peso corporeo sono stati confrontati statisticamente utilizzando il test t dello Studente. SAS versione 8.2 è stata utilizzata per l’analisi statistica.,

RISULTATI

Le abitudini alimentari delle donne partecipanti prima della randomizzazione, come stimato dal questionario sulla frequenza alimentare, hanno mostrato un modello dietetico tipico del Nord Italia, con il 42% di energia dai carboidrati (principalmente da pane e pasta) e il 37% dai grassi (principalmente da carne, latticini e olio d’oliva) (Tabella 1).

Come riportato in altri studi di richiamo dietetico (21), le interviste condotte da wk 11-16 di questo studio hanno leggermente sottostimato l’assunzione totale di energia rispetto al fabbisogno energetico (21)., Tuttavia, i dati hanno mostrato una minore assunzione totale di energia nel gruppo di intervento rispetto al gruppo di controllo, una media di 250 kcal/d (1045 kJ/d) (P < 0,004), principalmente a causa della minore assunzione di grassi totali e saturi. Questi risultati indicano che l’assunzione di energia dei soggetti era inferiore al fabbisogno energetico pubblicato per la popolazione italiana di donne in postmenopausa.,

Secondo i diari di frequenza alimentare compilati durante lo studio, il gruppo di intervento consumava carne o prodotti a base di carne due volte a settimana rispetto a una volta al giorno nel gruppo di controllo, ma consumava pesce più spesso (3 volte/settimana contro 1,5 nei controlli). Il consumo di latte e formaggio è stato dimezzato (0,4 contro 1,0 porzioni/d) e il burro è stato praticamente eliminato. Un prodotto di soia è stato consumato dal gruppo di test una media di 1,7 volte / d; i semi di lino, sia nel pane che nei biscotti o come tali sono stati consumati ogni giorno (circa 8 g/d), e le alghe sono state consumate a giorni alterni come ingredienti di vari piatti., Il gruppo di controllo raramente, se mai, ha consumato uno di questi prodotti alimentari. Il gruppo di intervento ha anche consumato molto più spesso rispetto ai controlli: riso intero o altri cereali integrali o cereali integrali (2,5 rispetto a 0,5 volte/giorno), noci, mandorle, sesamo e altri semi (1,2 rispetto a 0,05 volte/giorno), legumi (0,5 rispetto a 0,1 volte/giorno), verdure crocifere (0,8 rispetto a 0,1 volte/giorno) e bacche (0,4 rispetto a 0,1 volte/giorno). Altri ortaggi e frutta sono stati consumati quasi frequentemente dal gruppo di controllo come dal gruppo di intervento (2,2 e 2,3 volte/d, rispettivamente).,

La variazione assoluta delle concentrazioni sieriche totali di fitosterolo è stata maggiore nel gruppo di intervento dietetico rispetto al gruppo di controllo (Tabella 2). La variazione percentuale tendeva a differire (P = 0,06). Tuttavia, solo per il β-sitosterolo le variazioni assolute e percentuali all’interno di un gruppo differiscono significativamente tra i gruppi (P = 0,0017). Abbiamo ripetuto le analisi aggiustando per le concentrazioni basali di campesterolo sierico, β-sitosterolo e fitosteroli totali e i risultati non differivano dalle stime non aggiustate (dati non mostrati)., Abbiamo anche aggiustato le analisi per BMI, rapporto vita-fianchi e colesterolo al basale e i risultati non differivano dai risultati non aggiustati (dati non mostrati). I livelli di colesterolo totale sono diminuiti di più nel gruppo di intervento (-14%) rispetto al gruppo di controllo (-4%; P = 0,0005). Il gruppo di intervento ha perso più peso (P< 0,0001) rispetto al gruppo di controllo: 4,06 kg (range, -0,6 kg 8,8 kg) rispetto a 0,54 kg (range, +2,2–5,3 kg).,

DISCUSSIONE

Il principale risultato di questo intervento dietetico caratterizzato da una dieta a base di alimenti vegetali nelle donne iperandrogene in postmenopausa è stato un cambiamento maggiore nei livelli sierici di β–sitosterolo rispetto al gruppo di controllo; tuttavia, questo non è stato osservato per campesterolo o fitosteroli totali.

Sebbene vi siano prove che i fitosteroli possano avere proprietà anticancerogene (22), il meccanismo con cui inibiscono la crescita del tumore non è noto., Tuttavia, i ricercatori hanno ipotizzato che i fitosteroli possano influenzare lo sviluppo del cancro alterando le vie di segnalazione cellulare, in particolare il ciclo della sfingomielina (SM) (4,23). L’attivazione di questa via da parte di diversi agonisti inibisce la crescita (25) e influenza diversi altri processi come la differenziazione (25), l’interazione cellula-cellula (25) e l’apoptosi delle cellule tumorali (23,26). L’incorporazione di fitosteroli in una linea cellulare di cancro umano riduce la membrana SM, suggerendo un’attivazione del ciclo SM (27).,

Nonostante le prove sperimentali ed ecologiche per un ruolo dei fitosteroli nella protezione contro il cancro al seno, non ci sono informazioni sufficienti che descrivono l’influenza della dieta sui livelli sierici di fitosteroli e come, a loro volta, i fitosteroli potrebbero influenzare il rischio di cancro al seno. Esistono due studi pubblicati sui fitosteroli sierici in relazione al cancro al seno negli esseri umani., Nel primo, condotto su 10 donne con malattia mammaria benigna e 11 pazienti con cancro al seno, le concentrazioni di fitosterolo nel tessuto adiposo (campesterolo, stigmasterolo e β-sitosterolo) erano inferiori nei casi di cancro al seno rispetto ai controlli, sebbene le differenze non fossero significative (28). Nel secondo studio su 11 donne sane, 7 donne che allattano e 14 donne con diagnosi di cancro al seno, i livelli sierici di fitosterolo non differivano tra i gruppi (29). Tuttavia, questi studi presentavano importanti limitazioni a causa della bassa validità interna (ad es.,, mancanza di informazioni sulla comparabilità dei casi e dei controlli, mancanza di controllo della variabilità tecnica e biologica dei fitosteroli per i casi e i controlli) e alla piccola dimensione del campione. Inoltre, nessuno degli studi includeva informazioni dietetiche.

Abbiamo osservato che i livelli di fitosteroli sierici nei partecipanti a questo studio variavano da 22 a 27 µmol/L (da 9,1 a 11,2 mg/L) che è simile all’intervallo 7-41 µmol/L (2,9–17,0 mg/L) trovato in precedenti studi condotti su individui normali (3,31)., Nel gruppo di intervento, il β-sitosterolo è aumentato del 20% a causa dell’assunzione di noci, semi e soia nella dieta (1,31). In questo studio abbiamo osservato una maggiore variabilità nel campesterolo sierico rispetto al β-sitosterolo., Questo potrebbe riflettere: 1) la variazione della concentrazione di questi fitosteroli, in diverse verdure e alimenti vegetali consumati (1,30); 2) le differenze di assorbimento e tassi di eliminazione dal corpo (ore 9,30); 3) leggermente più grande, tecnico variabilità nel nostro studio per campesterolo in confronto a β-carotene; e 4), la maggiore variabilità intraindividual per campesterolo, in precedenza condotti studi di affidabilità (20).,

In conclusione, il presente studio supporta l’ipotesi che una dieta a base vegetale ricca di fibre di cereali, soia e semi di lino possa aumentare i livelli circolanti di β-sitosterolo. Questi risultati indicano che i fitosteroli possono essere utilizzati come biomarcatori di esposizione negli studi osservazionali o come indicatori di conformità negli studi di intervento dietetico sulla prevenzione del cancro.

Gli autori ringraziano il personale dell’Associazione “Attive come prima”, dove si è svolto il lavoro sul campo. Ringraziamo inoltre A. Burrone, S. Gastaldi, C. Gazzola e A., Ricciuti per l’organizzazione logistica del progetto DIANA, e tutte le donne partecipanti.

bibliografia

Abbreviazioni

• DIANA

  la dieta e androgeni studio

• EPIC

  European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Study

• ICC

  il coefficiente di correlazione intraclasse

• SM

  sfingomielina.,

Note a piè di pagina