Účinek dietního sitosterolu na krevní cukr a cholesterol

Relativní distribuce různých množství lipidů v membránách adipocytů hraje důležitou roli v metabolismu lipidů a energetické homeostáze. Sitosterolémie, vzácné genetické onemocnění, je způsobeno vadným ABC transportérem ve střevě a žlučových cestách, což má za následek zvýšenou absorpci a snížené vylučování rostlinných sterolů, což nakonec vede k urychlení aterosklerózy a předčasné smrti.

Velmi nedávno byla popsána mutace genu ABCG8, velmi vzácná v běžné populaci, u 4 % amišů starého řádu, dobře charakterizované zakladatelské populace v Lancaster County, Pennsylvania. Předběžné údaje naznačují, že jinak zdraví nositelé (heterozygoti) mutace vykazovali ve srovnání s kontrolami snížený index tělesné hmotnosti, vyšší nadměrný LDL cholesterol, sníženou tloušťku karotidové intimy media (IMT) a trend k nižším hladinám inzulínu a glukózy, v souladu se zlepšeným profilem metabolického syndromu. Tato data naznačují, že mírný nadbytek rostlinných sterolů by mohl hrát roli v modulaci energetického metabolismu a že dietní sitosterol může zlepšit lipidový profil a další aspekty metabolického syndromu u geneticky normálních subjektů.

Abychom mechanicky charakterizovali účinky sitosterolu, nejhojnějšího rostlinného sterolu v potravě, na rozvoj metabolického syndromu, navrhujeme podrobněji studovat nositele mutace genu ABCG8; to poskytne příležitost analyzovat nové poznatky o sitosterolu ve stravě a jeho roli v metabolismu lipidů a energie. Předpokládáme, že sitosterol ve stravě bude ovlivňovat indexy metabolického syndromu rozdílně u přenašečů mutace ve srovnání s nepřenašeči.

Provedeme nutrigenomickou intervenci u 15 nositelů mutace ABCG8 a nepostižených osob stejného pohlaví (věk +/- 5 let). Budou léčeni izokalorickou dietou s vysokým a nízkým obsahem sitosterolu. U subjektů studie budou následně v NIH Clinical Center hodnoceny změny následujících parametrů: cirkulující lipidy a volné mastné kyseliny, likvidace glukózy, klidový energetický výdej a RQ a endoteliální vaskulární funkce. Divize endokrinologie, diabetu a výživy na University of Maryland School of Medicine bude provádět genotypizaci, nábor studijních dobrovolníků, analýzu obsahu lipidů v buněčné membráně a analýzu ex-vivo adipocytů.

Předpokládáme, že nositelé mutace genu ABCG8 dále zlepší indexy metabolického syndromu, když budou vystaveni dietě s vysokým obsahem sitosterolu, a budou se vracet ke kontrolám bez přenašečů, když budou léčeni dietou s nízkým obsahem sitosterolu. Kontroly bez přenašečů zůstanou nezměněny nebo budou vykazovat mírné zlepšení v indexech metabolického syndromu, když jsou vystaveny dietě s vysokým obsahem sitosterolu, což se zhorší ve srovnání s výchozí hodnotou a sourozenci s nosičem, když jsou léčeni dietou s nízkým obsahem sitosterolu.

Tato klinická data v kombinaci s in vitro analýzou účinků sitosterolu na buněčné membrány a metabolismus adipocytů posílí znalosti v oblasti metabolismu lipidů o vztahu složení lipidů k ​​běžným poruchám, jako je metabolický syndrom. Data získaná z tohoto projektu by pak mohla být potenciálně převedena do nutričních a terapeutických intervencí v běžné populaci.