dieta roślinna modyfikuje stężenie β–sitosterolu w surowicy u Hiperandrogennych kobiet po menopauzie

Streszczenie

sterole roślinne lub Fitosterole są powszechnymi składnikami żywności roślinnej, zwłaszcza olejów roślinnych, nasion i orzechów, zbóż i roślin strączkowych. Najczęstszymi fitosterolami są kampesterol, β-sitosterol i stigmasterol. Fitosterole mają właściwości przeciwrakowe., Wcześniejsze badania sugerowały, że populacje z niską zachorowalnością na raka piersi często spożywają diety bogate w fitosterole. W niniejszym badaniu oceniono, czy spożywanie diety opartej na żywności roślinnej, o niskiej zawartości tłuszczu zwierzęcego, może zwiększać stężenie fitosterolu w surowicy u kobiet po menopauzie. 104 wolontariuszki zostały losowo przydzielone do grup interwencyjnych lub kontrolnych. Interwencja dietetyczna obejmowała intensywne doradztwo dietetyczne w celu zastąpienia produktów zwierzęcych żywnością na bazie roślin., Uczestnicy dietetycznej grupy interwencyjnej uczestniczyli dwa razy w tygodniu przez 18 wk w warsztatach na temat przygotowania i spożycia diety opartej na żywności roślinnej. Bezwzględna zmiana całkowitego stężenia fitosterolu w surowicy była większa w grupie interwencyjnej dietetycznej niż w grupie kontrolnej. Zmiana procentowa miała tendencję do różnicowania się pomiędzy grupami (P = 0,06). Jednak tylko w przypadku β-sitosterolu zmiany bezwzględne i procentowe w grupie różniły się znacząco między grupami (P = 0,0017)., Zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego w surowicy w grupie interwencyjnej dietetycznej (-14%) było większe niż w grupie kontrolnej (-4%; P = 0,0005). Wyniki tego badania pokazują, że krążące poziomy fitosteroli mogą mieć wpływ na modyfikację diety. Wyniki te wskazują, że fitosterole, w szczególności β-sitosterol, mogą być stosowane jako biomarkery ekspozycji w badaniach obserwacyjnych lub jako wskaźniki zgodności w dietetycznych badaniach interwencyjnych dotyczących zapobiegania nowotworom.,

sterole roślinne lub Fitosterole są powszechnymi składnikami żywności roślinnej, zwłaszcza olejów roślinnych, nasion i orzechów, zbóż i roślin strączkowych (1). Najczęstszymi fitosterolami są kampesterol, β-sitosterol i stigmasterol. Strukturalnie związki te są podobne do cholesterolu, z wyjątkiem dodatkowego łańcucha węglowodorowego w pozycji C-24. Organizm ludzki nie syntetyzuje endogennie fitosteroli. Krążące Fitosterole są uzyskiwane wyłącznie poprzez wchłanianie jelitowe (2). Stężenie fitosterolu w surowicy u ludzi wynosi od 7 do 41 µmol/l (2,9 do 17,0 mg / L) (3).,

fitosterole mogą mieć właściwości przeciwrakowe. W stężeniach 16 µmol/L (6,7 mg/L) fitosterole hamują wzrost i indukują apoptozę w ludzkich komórkach raka prostaty (4). W doświadczeniach in vivo szczury karmione dietą uzupełnioną o 0,3% β-sitosterolu miały mniejszą częstość występowania guzów indukowanych chemicznie niż grupy kontrolne (5). Awad i in. (6) zaobserwowano, że β-sitosterol hamuje wzrost MBA-MD-231, linii ludzkiego raka piersi., Ponadto ostatnie badania wykazały, że karmienie myszy SCID (severe combined immunodeficient) dietą uzupełnioną fitosterolami dla 8 wk hamuje wzrost ludzkiego raka piersi o 33% i zmniejsza przerzuty o 20% (7). Podobne wyniki uzyskano również za pomocą komórek PC3, ludzkiej linii komórek prostaty (8).

populacje o niskim ryzyku raka piersi spożywają więcej fitosteroli niż te O WYSOKIM RYZYKU. Na przykład Japończycy spożywają żywność pochodzenia roślinnego i dietę o niskiej zawartości tłuszczu zwierzęcego, która jest bogata w fitosterole. Ich stężenia w diecie wahają się od 8 do 12 µmol/l (3,4 do 5,0 mg/l)., Japończycy mają również niską częstość występowania raka piersi(9,10). Natomiast populacje o wysokiej zachorowalności na raka piersi w krajach zachodnich, takich jak Stany Zjednoczone i Północna Europa (w tym północne Włochy), mają niskie spożycie warzyw i wysokie spożycie tłuszczu, które jest związane z niskim dietetycznym fitosterolem wynoszącym 2-6 µmol/l (80-250 mg/d) (9-11). Tak więc spożycie fitosterolu może częściowo wyjaśnić ochronny wpływ diety bogatej w warzywa na częstość występowania raka piersi, który zaobserwowano w niektórych badaniach epidemiologicznych (12-13).,

celem niniejszego badania była ocena wpływu diety, a w szczególności wpływu diety opartej na żywności roślinnej, o niskiej zawartości tłuszczów zwierzęcych, na stężenie fitosterolu w surowicy u kobiet hiperandrogennych po menopauzie, które charakteryzują się wysokim ryzykiem raka piersi ze względu na ich profil endokrynologiczny (14). Postawiliśmy hipotezę, że żywność pochodzenia roślinnego zwiększy poziom fitosteroli w surowicy, w szczególności kampesterolu i β-sitosterolu, w wygodnej próbce kobiet.

materiały i metody

projektowanie Studium.,

dane dla tego badania pochodzą z randomizowanego kontrolowanego badania przeprowadzonego w Mediolanie, Włochy, od listopada 1995 do listopada 1996, Diet androgens Study (DIANA)2 (15). Wydział epidemiologii w Istituto Nazionale Tumori (włoski Narodowy Instytut onkologiczny), Mediolan, północne Włochy przeprowadził badanie Diany w celu oceny wpływu diety opartej na żywności roślinnej, bogatej w warzywa i włókna i niskiej zawartości tłuszczów zwierzęcych i rafinowanych węglowodanów, na hormony endogenne, w szczególności androgeny surowicy, hormony płciowe, które wiążą globulinę i insulinę., W październiku 1995 r. rekrutowaliśmy uczestników za pośrednictwem włoskich reklam prasowych i telewizyjnych do badania na temat diety i zdrowia kobiet w Mediolanie (jednym z największych miast przemysłowych we Włoszech)., Kryteria kwalifikowalności to: 1) Brak cykli miesiączkowych przez co najmniej 2 lata przed włączeniem do badania; 2) Brak aktualnego lub poprzedniego (Ostatnie 6 miesięcy przed włączeniem do badania) leczenia hormonalnego; 3) Brak obustronnej owariektomii w wywiadzie; 4) Brak raka w wywiadzie; 5) Brak aktualnego przestrzegania diety wegetariańskiej lub makrobiotycznej lub jakiejkolwiek innej diety przepisanej medycznie; oraz 6) Brak aktualnego leczenia cukrzycy. Zrekrutowaliśmy 312 kobiet., Wszystkie kobiety udzieliły pisemnej świadomej zgody, a Komitet Naukowy i etyczny Istituto Nazionale Tumori w Mediolanie zatwierdził badanie.

po postu próbki krwi uczestników pobrano między 0700 a 0900 godz. testosteron w surowicy mierzono u wszystkich 312 uczestników. Uznaliśmy, że łącznie 104 kobiety w górnym tertile testosteronu w surowicy (testosteron 13,18 pmol/L) są hiperandrogenne i wybraliśmy te kobiety do niniejszego badania, ponieważ są one na zwiększone ryzyko raka piersi (14,16)., Kobiety hiperandrogenne randomizowano do grupy interwencyjnej lub grupy kontrolnej (po 52 kobiety), w blokach wiekowych (powyżej lub poniżej 58 lat, mediana wieku), poziomu testosteronu prebaseliny (podzielonego na trzy poziomy) i insuliny prebaseliny (trzy poziomy).

kobiety randomizowane do grupy dietetycznej otrzymały polecenie stosowania diety opisanej poniżej przez 18 wk, od lutego do czerwca 1996 roku. Grupa kontrolna otrzymała jedynie ogólne zalecenie dotyczące zwiększenia spożycia warzyw i owoców., Na początku (styczeń 1996 r.) i pod koniec okresu interwencji (czerwiec 1996 r.) pobrano próbki krwi pobrane na czczo i 24-godzinne próbki moczu od wszystkich 104 uczestników między godziną 7: 00 a 9: 00. Próbki surowicy i moczu przechowywano w temperaturze -80°C.

kobiety w dietetycznej grupie interwencyjnej uczestniczyły dwa razy w tygodniu w warsztatach, jak gotować z warzywami w okresie interwencyjnym. Uczestnicy przygotowywali i spożywali posiłki podczas każdego warsztatu.,

typowy posiłek obejmował zupę jarzynową lub niektóre świeże warzywa, czasami w tym wodorosty, a także danie główne z pełnym ryżem lub makaronem lub innymi pełnymi zbożami w towarzystwie roślin strączkowych, warzyw krzyżowych, innych gotowanych warzyw lub ryb. Poradziliśmy kobietom spożywać co najmniej jedną porcję produktu sojowego dziennie, np. fasola, tofu, tempeh, soymilk lub miso., Nacisk położono na przygotowanie słodyczy i ciastek z rodzynkami, sokiem owocowym lub naturalnie sfermentowanym ryżem lub słodem jęczmiennym zamiast cukru, z nasionami lnianymi lub innymi nasionami zamiast masła oraz z mlekiem sojowym zamiast mleka krowiego. Kobiety zostały również poinstruowane, jak zastąpić źródła roślinne bogate w białko i wapń mięsem, jajami i produktami mlecznymi (z których każde powinno być spożywane nie częściej niż raz w tygodniu)., Ponadto poproszono uczestników o unikanie rafinowanych węglowodanów (sacharoza, biały chleb i wypieki na bazie rafinowanej mąki) i ograniczenie soli, ale zachęcano ich do sezonowania potraw nierafinowaną oliwą z oliwek i różnymi nasionami (zamiast tłuszczów mlecznych) oraz spożywania ryb. Co tydzień uczestnicy otrzymywali 1 kg bochenka chleba z pełnoziarnistej pszenicy i 8% siemienia lnianego (w połowie całe nasiona, w połowie zmielone), czasami zmieszanego z owsem lub żytem. Pacjenci spożywali tę dietę ad libitum i nie zalecano im zmniejszania spożycia pokarmu (Tabela 1).

ocena spożycia w diecie.,

przed randomizacją uczestnicy wypełnili kwestionariusz częstotliwości żywności opracowany na potrzeby badania European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) (17). Aby monitorować zgodność z zaleceniami dietetycznymi, uczestnicy rejestrowali częstotliwość spożywania wybranych produktów spożywczych w dziennikach 24-godzinnych. Kobiety w dietetycznej grupie interwencyjnej ukończyły dzienniki 1-d 24 razy, a kobiety w grupie kontrolnej 10 razy., Oszacowaliśmy średnie bezwzględne spożycie składników odżywczych i energii w obu grupach na podstawie pięciu powtarzanych, wspomaganych komputerowo 24-godzinnych przypomnień żywieniowych przeprowadzonych podczas wk 11-16 badania przy użyciu oprogramowania opracowanego na potrzeby badania EPIC (17). System korzysta z włoskiej bazy danych o składzie żywności (18). Na początku i na końcu badania mierzono wzrost i masę ciała uczestników.

badanie zgodności.

pięćdziesiąt z 52 kobiet z grupy interwencji dietetycznych ukończyło program. Dwie kobiety ukończyły tylko połowę programu., W sumie tylko pięć kobiet nie było więcej niż pięć razy w 36 warsztatach i nie jadło przygotowanych posiłków. Wykluczyliśmy dwie kobiety z grupy kontrolnej, ponieważ nie miały badania kontrolnego. Ponadto trzy kobiety w grupie kontrolnej nie miały wystarczającej ilości surowicy do oznaczenia fitosterolu. Dlatego badanie to obejmowało dane od 99 kobiet: 52 w interwencji dietetycznej i 47 w grupie kontrolnej.

analiza laboratoryjna.

dla każdego replikatu lub Próbki użyto 0,5 mL surowicy., We wszystkich replikatach i próbkach Dodano 5-α-Cholestan (10 µg; Sigma Chemical, St Louis, MO) jako wzorzec wewnętrzny, a następnie zmydlono 1 mol/L etanolowego KOH i ogrzano w temperaturze 80°C przez 1 h. sterole ekstrahowano heksanem. GC był używany do badania steroli bez derywatyzacji. GC został wyposażony w kolumnę kapilarną o długości 0,9 m (Model EC-5; Alltech, Deerfield, IL), a temperatury utrzymano odpowiednio na poziomie 265°C i 300°C dla pieca i portu wtryskowego. Jako gaz nośny stosowano azot., Identyfikacja pików została dokonana przy użyciu czasów retencji autentycznych wzorców steroli (Sigma Chemical). Obszary pod pikami zostały zintegrowane i skorygowane pod kątem odzysku i reakcji GC na różne sterole przy użyciu standardu wewnętrznego. Poziom cholesterolu w surowicy mierzono przy użyciu certyfikowanego kalibratora cholesterolu (Sigma Chemical). Wszystkie ustalenia przeprowadzono w dwóch egzemplarzach.,

próbki tej samej osoby (wyjściowe i po zakończeniu interwencji) z obu grup interwencyjnych i kontrolnych były analizowane razem przez technika laboratoryjnego, który nie był świadomy leczenia. Tak więc, ponieważ precyzja w trakcie badania jest ważnym źródłem zmienności technicznej, oceniano ją poprzez analizę nieoznakowanych duplikatów (z pojedynczych próbek klinicznych pobranych od osób kontrolnych) umieszczonych na początku, w środku i na końcu każdego badania laboratoryjnego., Zmienność techniczna została wyrażona jako współczynnik korelacji wewnątrzklasowej (ICC), wskaźnik korelacji, który uwzględniał zarówno zmienność wewnątrz -, jak i międzyassay badań analitycznych. ICC dla β-sitosterolu wynosiło 0,88 (0,63, dolna granica), a dla kampesterolu 0,57 (0,15, dolna granica).

wcześniej ocenialiśmy wewnątrzindywidualną zmienność β-sitosterolu i kampesterolu w badaniu przeprowadzonym w Katedrze Medycyny Społecznej i prewencyjnej w 1998 r. (20). Z personelu oddziału rekrutowano siedem zdrowych kobiet przed menopauzą., W okresie 6 miesięcy każda kobieta raz w miesiącu po poście dostarczała próbkę krwi o tej samej porze dnia i w tym samym dniu cyklu miesiączkowego. Surowica została przetworzona natychmiast po pobraniu krwi i przechowywana w temperaturze -80°C. Wszystkie próbki surowicy od tej samej osoby były przetwarzane w tym samym czasie przez tego samego technika pod koniec okresu 16-mo. Nadliczbowa zmienność osobnicza kampesterolu i β-sitosterolu, wyrażona jako ICC, wynosiła odpowiednio 0,58 (0,31 dolnej granicy) i 0,91 (0,49 dolnej granicy). Ustalenia te wskazywały na rzetelną wiarygodność tych ustaleń.,

analiza statystyczna.

analiza statystyczna skupiła się na zmianach stężenia β-sitosterolu i kampesterolu w surowicy, obliczonych jako różnica między poziomem początkowym a poziomem na końcu badania. Średnie zmiany w dietetycznej grupie interwencyjnej porównano z zmianami w grupie kontrolnej za pomocą analizy nieparametrycznej, testu Wilcoxon rank sum (α < 0,005). Stężenia fitosterolu w surowicy i masy ciała zostały statystycznie porównane za pomocą testu t Studenta. Do analizy statystycznej wykorzystano SAS w wersji 8.2.,

wyniki

zwyczaje żywieniowe uczestniczących kobiet przed randomizacją, oszacowane na podstawie kwestionariusza food frequency questionnaire, wykazały typowy wzór diety w północnych Włoszech, z 42% energii z węglowodanów (głównie z chleba i makaronu) i 37% z tłuszczu (głównie z mięsa, produktów mlecznych i oliwy z oliwek) (Tabela 1).

jak podano w innych badaniach dotyczących przypominania diety (21), wywiady przeprowadzone z wk 11-16 tego badania nieznacznie zaniżyły całkowite zużycie energii w odniesieniu do zapotrzebowania na energię (21)., Jednakże dane wykazały niższe całkowite spożycie energii w grupie interwencyjnej niż w grupie kontrolnej, średnio 250 kcal/d (1045 kJ/d) (P < 0,004), głównie ze względu na niższe spożycie tłuszczów ogółem i nasyconych. Wyniki te wskazują, że spożycie energii u badanych było niższe niż opublikowane zapotrzebowanie na energię dla włoskiej populacji kobiet w okresie pomenopauzalnym.,

zgodnie z dziennikami częstotliwości spożywania żywności opracowanymi podczas badania, grupa interwencyjna spożywała mięso lub Produkty mięsne dwa razy w tygodniu w porównaniu z grupą kontrolną raz dziennie, ale spożywała ryby częściej (3 razy/wk w porównaniu z 1,5 w grupie kontrolnej). Spożycie mleka i sera zostało zmniejszone o połowę (0,4 wobec 1,0 porcji / d), A masło zostało praktycznie wyeliminowane. Produkt sojowy był spożywany przez grupę testową średnio 1,7 razy / d; nasiona lnu, albo w chlebie lub ciastkach lub jako takie były spożywane codziennie (około 8 g/d), A wodorosty były spożywane co drugi dzień jako składniki różnych potraw., Grupa kontrolna rzadko, jeśli w ogóle, spożywała którekolwiek z tych artykułów spożywczych. Grupa interwencyjna spożywała również znacznie częściej niż kontrole: ryż pełny lub inne produkty zbożowe pełnoziarniste lub pełnoziarniste (2,5-0,5 razy/d), orzechy włoskie, migdały, sezam i inne nasiona (1,2-0,05 razy/d), rośliny strączkowe (0,5-0,1 razy/d), warzywa krzyżowe (0,8-0,1 razy/d) oraz jagody (0,4-0,1 razy/d). Pozostałe warzywa i owoce były spożywane niemal tak samo często przez grupę kontrolną, jak przez grupę interwencyjną (odpowiednio 2,2 i 2,3 razy na dobę).,

bezwzględna zmiana całkowitego stężenia fitosterolu w surowicy była większa w grupie interwencyjnej dietetycznej niż w grupie kontrolnej (Tabela 2). Zmiana procentowa była różna (P = 0,06). Jednak tylko w przypadku β-sitosterolu zmiany bezwzględne i procentowe w grupie różniły się znacząco między grupami (P = 0,0017). Powtórzyliśmy analizy dopasowując wyjściowe stężenia kampesterolu w surowicy, β-sitosterolu i fitosteroli ogółem, a wyniki nie różniły się od nieprzystosowanych szacunków (dane nie pokazano)., Dostosowaliśmy również analizy pod kątem BMI, stosunku talii do biodra oraz poziomu cholesterolu na początku badania, a wyniki nie różniły się od wyników nieskorygowanych (dane nie pokazano). Stężenie cholesterolu całkowitego zmniejszyło się bardziej w grupie interwencyjnej (-14%) niż w grupie kontrolnej (-4%; P = 0,0005). Grupa interwencyjna straciła większą wagę (P < 0,0001) niż grupa kontrolna: 4,06 kg (zakres, -0,6–8,8 kg) w porównaniu do 0,54 kg (zakres, +2,2-5,3 kg).,

dyskusja

głównym stwierdzeniem tej interwencji dietetycznej charakteryzującej się dietą opartą na żywności roślinnej u kobiet po menopauzie hiperandrogennej była większa zmiana stężenia β–sitosterolu w surowicy w porównaniu z grupą kontrolną; jednak nie zaobserwowano tego w przypadku kampesterolu lub fitosteroli ogółem.

chociaż istnieją dowody na to, że fitosterole mogą mieć właściwości przeciwrakowe (22), mechanizm, za pomocą którego hamują wzrost guza, nie jest znany., Jednak badacze postawili hipotezę, że fitosterole mogą wpływać na rozwój raka poprzez zmianę szlaków sygnałowych komórek, w szczególności cyklu sfingomeliny (SM) (4,23). Aktywacja tego szlaku przez kilku agonistów hamuje wzrost (25) i wpływa na kilka innych procesów, takich jak różnicowanie (25), interakcja komórka-komórka (25) i apoptoza komórek nowotworowych (23,26). Wbudowanie fitosteroli w linię komórek nowotworowych człowieka zmniejsza membranę SM, sugerując aktywację cyklu SM (27).,

pomimo eksperymentalnych i ekologicznych dowodów na rolę fitosteroli w ochronie przed rakiem piersi, nie ma wystarczających informacji opisujących wpływ diety na stężenie fitosteroli w surowicy i jak z kolei fitosterole mogą wpływać na ryzyko raka piersi. Istnieją dwa opublikowane badania fitosteroli w surowicy w odniesieniu do raka piersi u ludzi., W pierwszym badaniu, przeprowadzonym na 10 kobietach z łagodną chorobą piersi i 11 pacjentkach z rakiem piersi, stężenia fitosterolu w tkance tłuszczowej (kampesterol, stigmasterol i β-sitosterol) były niższe w przypadkach raka piersi niż w grupie kontrolnej, chociaż różnice nie były znaczące (28). W drugim badaniu z udziałem 11 zdrowych kobiet, 7 kobiet karmiących piersią i 14 kobiet, u których zdiagnozowano raka piersi, stężenia fitosterolu w surowicy nie różniły się między grupami (29). Badania te miały jednak poważne ograniczenia ze względu na niską Ważność wewnętrzną (np.,, brak informacji na temat porównywalności przypadków i kontroli, brak kontroli technicznej i biologicznej zmienności fitosteroli w przypadku przypadków i kontroli) oraz małej wielkości próby. Ponadto żadne z badań nie zawierało informacji o diecie.

zaobserwowaliśmy, że poziom fitosteroli w surowicy u uczestników tego badania wahał się od 22 do 27 µmol/l (9,1 do 11,2 mg/l), co jest podobne do zakresu 7-41 µmol/l (2,9–17,0 mg / l) stwierdzonego we wcześniejszych badaniach na zdrowych osobnikach (3,31)., W grupie interwencyjnej β-sitosterol wzrósł o 20% ze względu na spożycie orzechów, nasion i soi w diecie (1,31). W badaniu tym zaobserwowano większą zmienność stężenia kampesterolu w surowicy w porównaniu z β-sitosterolem., Może to odzwierciedlać: 1) różnice w stężeniach tych fitosteroli w różnych spożywanych warzywach i produktach roślinnych (1,30); 2) różnice w ich wchłanianiu i wydalaniu z organizmu (9,30); 3) nieco większą zmienność techniczną w naszym badaniu dla kampesterolu w porównaniu do β-sitosterolu; oraz 4) większą wewnątrzindywidualną zmienność dla kampesterolu we wcześniej przeprowadzonym badaniu niezawodności (20).,

podsumowując, niniejsze badanie potwierdza hipotezę, że dieta roślinna bogata w włókna zbóż, soję i siemię lniane może zwiększyć krążący poziom β-sitosterolu. Wyniki te wskazują, że fitosterole mogą być stosowane jako biomarkery ekspozycji w badaniach obserwacyjnych lub jako wskaźniki zgodności w dietetycznych badaniach interwencyjnych dotyczących zapobiegania nowotworom.

autorzy dziękują pracownikom Stowarzyszenia „Attive come prima”, gdzie przeprowadzono prace terenowe. Dziękujemy również A. Burrone, S. Gastaldi, C. Gazzola i A., Ricciuti za pomoc w organizacji logistycznej projektu DIANA oraz wszystkim uczestniczącym kobietom.

cytowana Literatura

skróty

• DIANA

  diet and androgens study

EPIC

European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Study

ICC

iv

współczynnik korelacji wewnątrzklasowej

• SM

  sphingomyelin.,

Przypisy