Ryby nebo ořechy? Dietetické účinky na kardiometabolické rizikové faktory a perzistentní organické polutanty

Dnes je více než jedna pětina dospělé norské populace obézní a prevalence abdominální obezity se u žen neúměrně zvýšila. Kardiometabolické poruchy (metabolický syndrom, diabetes 2. typu) následují v návaznosti na obezitu zvyšující zdravotní zátěž populace. Perzistentní organické polutanty (POP) jsou lipofilní chemikálie jako dioxiny, polychlorované bifenyly (PCB) a organochlorové pesticidy (OP), které se bioakumulují v živých organismech po mnoho let. U lidí se POPs ukládají hlavně v tukové tkáni a tyto chemikálie byly detekovány v plazmě všech populací, včetně kojenců. Lidé jsou vystaveni POPs především konzumací tučných potravin, přičemž nejvyšší hladiny POPs jsou přítomny v tučných rybách. Kvůli přítomnosti polynenasycených n-3 mastných kyselin je konzumace tučných ryb obecně spojena s dobrými zdravotními výsledky. Objevily se však otázky, zda POPs a další znečišťující látky nenarušují nutriční přínosy ryb (5). Úprava stravy je hlavním základním kamenem prevence a léčby obezity a kardiovaskulárních onemocnění (KVO). Důkazy spojují středomořskou stravu s prevencí KVO a trvalým úbytkem hmotnosti. Konzumovaná středomořská strava se tradičně skládá z chleba, luštěnin, zeleniny a ovoce, ořechů, olivového oleje a omezeného množství červeného masa, masných výrobků, másla, tvrdého margarínu a cukru a také mírného příjmu alkoholu. Přijetí a proveditelnost středomořské stravy je v zemích mimo Středomoří a v určitých skupinách omezená a vyžaduje úpravu podle místní kultury a norem. V Norsku oficiální dietní doporučení doporučují, aby obyvatelstvo konzumovalo hodně zeleniny, ovoce, bobulovin, celozrnných výrobků, luštěnin, ořechů a ryb a že by mělo být omezeno zpracované a červené maso, sůl a cukr (11). Ořechy jsou zdrojem bílkovin, vlákniny, nenasycených mastných kyselin včetně n-3 mastných kyselin a fytochemikálií a lze je snadno začlenit do stravy. Důkazy spojují ořechy se sníženým výskytem KVO a nadváhou. Dietní doporučení s největší pravděpodobností snižující riziko KVO u pacientů s nadváhou nebo obezitou jsou kontroverzní. Pokud pravidelná konzumace tučných ryb zhoršuje metabolickou regulaci, alternativou k tučným rybám může být konzumace ořechů. Tato studie si klade za cíl objasnit účinky konzumace tučných ryb ve srovnání s ořechy na kardiovaskulární rizikové faktory a hladiny POPs u pacientů s nadváhou nebo obezitou, kteří jsou ohroženi KVO. 2.0 Inzulínová rezistence úzce souvisí s abdominální obezitou a je doprovázena řadou změn v kardiometabolických rizikových faktorech včetně nízkého HDL cholesterolu, vysokých triglyceridů a subklinického zánětu (zobrazovaného jako vysoké CRP), poruch vedoucích ke KVO. Mezi další charakteristiky patří vysoké hladiny adipokinů (leptin, visfatin) a snížený adiponektin, hormon zvyšující citlivost na inzulín. Klinicky přítomnost tří nebo více z pěti rizikových faktorů, jmenovitě abdominální obezita, nízký HDL cholesterol, vysoké triglyceridy, vysoká hladina glukózy nalačno a vysoký krevní tlak, charakterizuje metabolický syndrom. Inzulinovou rezistenci lze nejpřesněji změřit metodou hyperinzulinemického euglykemického clampu, tato metoda je však časově náročná a lze ji aplikovat pouze na omezené vzorky. Klinicky je inzulinová rezistence naznačena vysokým C-peptidem. Index Homeostasis Model Assessment lze vypočítat pro odhad inzulinové rezistence (HOMA-IR) pomocí hladin glukózy a inzulinu nalačno. 3.1 Obezita a POPs Faktory ovlivňující homeostázu mezi POPs uloženými v tukové tkáni a koncentracemi v cirkulující krvi nejsou jasné. Vyšší i nižší hladiny POP byly hlášeny u obézních versus štíhlých jedinců. Tyto asociace se mohou lišit podle sloučeniny a předchozí expozice. Méně chlorované PCB, dichlordifenyldichlorethylen (DDE) a dioxin vykázaly v datech od seniorů upravený poměr šancí 2-3 pro abdominální obezitu. Vzhledem k tomu, že studie jsou většinou průřezové nebo získané údaje o změně hmotnosti retrospektivně, zůstává příčinná souvislost mezi hladinami POP a obezitou spekulativní. Ztráta hmotnosti snižuje ukládání tukové tkáně a zvyšuje krátkodobě koncentrace v krvi, i když drastická ztráta hmotnosti snižuje celkovou tělesnou zátěž. 3.3 Ryby z farmových chovů jako zdroj POPs – studie z Norska Hodně citovaná studie publikovaná v roce 2004 zjistila, že losos z farmových chovů má výrazně vyšší zátěž POPs než volně žijící losos a že losos z farmového chovu z Evropy je podstatně více kontaminován než losos z farmového chovu z Jižní a Severní Ameriky. Od té doby se hladiny některých POPs, jako jsou dioxiny, pravděpodobně snížily, protože současné krmivo pro akvakulturu je stále více založeno na rostlinných olejích. Jiné kontaminanty, jako jsou OP a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), které jsou všudypřítomné v rostlinných olejích, jsou však z velké části přítomny ve farmových rybách. Nedávno bylo hlášeno, že v norském lososu zůstalo značné množství POPs. Důležité je, že podíly n-3 mastných kyselin se snížily asi o 50 %. Vysoké hladiny POPs byly prokázány v pobřežních norských populacích, stejně jako souvislosti mezi spotřebou mořské potravy a koncentracemi POPs (26, 27). Další studie prokázaly, že mastné ryby jsou hlavním zdrojem PCB a dioxinů jak u velkých konzumentů ryb, tak u konzumentů ryb reprezentujících populaci v Norsku. Byly prokázány jasné korelace mezi odhadovanými příjmy a koncentracemi POPs v krvi. 4.1 Ořechy a CVD Systematické přehledy a metaanalýzy provedené v posledních letech silně podporují ochrannou souvislost mezi konzumací ořechů a CVD. V roce 2014 se objevily tři metaanalýzy. Studie zjistily, že příjem ořechů byl nepřímo spojen s ischemickou chorobou srdeční, celkovou KVO a úmrtností ze všech příčin, ale nebyl významně spojen s cukrovkou a mrtvicí. Byla zjištěna inverzní souvislost mezi konzumací ořechů a ischemickou chorobou srdeční a cukrovkou, nikoli však s mrtvicí. Bylo zjištěno, že mezi spotřebou ořechů a rizikem onemocnění koronárních tepen (CAD) existuje lineární vztah mezi dávkou a odezvou, kde se riziko ICHS snížilo o 5 % každou porci/týden. Randomizovaná dietní studie poskytla experimentální důkazy na podporu ochranného účinku ořechů na KVO. Účastníci ve věku 55 až 80 let s vysokým rizikem KVO byli náhodně zařazeni do jedné ze tří dietních intervencí: středomořská strava doplněná panenským olivovým olejem nebo ořechy (přibližně 30 g/den smíšených ořechů) nebo nízkotučná dieta. Primárním cílovým parametrem byl výskyt závažných kardiovaskulárních příhod (infarkt myokardu, cévní mozková příhoda nebo úmrtí z kardiovaskulárních příčin) a medián sledování byl 4,8 roku. Poměr rizik upravený o více proměnných pro skupinu přiřazenou ke středomořské stravě s ořechy byl 0,72 oproti kontrolní skupině. 4.2 Ořechy a tělesná hmotnost Přestože jsou ořechy energeticky vydatnou potravinou, nezdá se, že by konzumace ořechů byla spojena se zvýšenou tělesnou hmotností. Metaanalýza provedená v roce 2013 zjistila 33 relevantních klinických studií příjmu ořechů, které poskytly výsledky tělesné hmotnosti. Ve srovnání s kontrolními dietami diety obohacené o ořechy nezvýšily tělesnou hmotnost, BMI ani obvod pasu. V poslední době byly shrnuty účinky ořechů na energii. Ořechy se vyznačují vysokou sytící hodnotou, která vede k silným kompenzačním dietním reakcím, neefektivnímu vstřebávání energie, kterou obsahují, a ke zvýšení oxidace tuků. 4.3 Ořechy a kardiometabolické rizikové faktory V experimentálních studiích byla zkoumána řada mechanismů poskytujících domnělé vysvětlení ochranných účinků ořechů na KVO. Účinky byly prokázány především u vlašských ořechů, lískových ořechů, mandlí a pistácií. Bylo prokázáno, že konzumace vlašských ořechů zlepšuje endoteliální funkci u dospělých s nadváhou a viscerální obezitou. Středomořská strava doplněná olivovým olejem nebo ořechy snížila 24hodinový ambulantní krevní tlak, celkový cholesterol a glukózu nalačno a zvrátila metabolický syndrom a posunula lipoproteinové subfrakce k méně aterogennímu vzorci. Strava obohacená o lískové oříšky zlepšila funkci endotelu, zabránila oxidaci LDL a snížila zánětlivé markery kromě účinků na snížení lipidů. Ořechy by mohly být alternativou k tučným rybám ve stravě, a to jak pro osoby, které chtějí jíst vegetariánskou stravu, pro ty, kteří se chtějí vyhnout kontaminantům, a pro zlepšení rizikových faktorů KVO u osob s vysokým rizikem. Nejsme si však vědomi studií, které porovnávaly rizikové faktory KVO ve stravě včetně ořechů a tučných ryb.

5.0 Cíle studie a hlavní hypotézy

1. kontrolní skupině, která nekonzumuje ořechy nebo tučné ryby
2. skupině konzumující tučné ryby

hypotézy:

1. Výzkumníci předpokládají, že konzumace tučných ryb zvýší hladiny POPs u mužů a žen s nadváhou a obezitou z Norska.
2. Výzkumníci předpokládají, že konzumace tučných ryb změní markery kardiometabolického rizika u mužů a žen s nadváhou a obezitou z Norska.
3. Výzkumníci předpokládají, že konzumace ořechů zlepší markery kardiometabolických rizik u mužů a žen s nadváhou a obezitou norských mužů a žen ve srovnání s kontrolní skupinou, která ořechy nekonzumuje, a se skupinou konzumující tučné ryby. Proměnné, sledování a koncové body: Návštěvy kliniky budou naplánovány ve dvoutýdenních intervalech během prvních 12 týdnů, aby byla zajištěna stabilita tělesné hmotnosti v obou skupinách a dodržování předpisů. Vitální funkce a hmotnost budou měřeny při návštěvách standardizovaným způsobem. Podvzorek 15 účastníků v každé z ryb, ořechů a kontrolních skupin podstoupí hyperinzulinemickou euglykemickou svorku pro hodnocení citlivosti a rezistence na inzulín na začátku a po třech měsících. Pro analýzy POPs budou vzorky zmraženy při -70 stupních Celsia a po dávkách analyzovány na následujících 21 POPs, u kterých existuje podezření, že silně působí jako endokrinní a metabolické disruptory: 14 PCB, včetně PCB typu dioxinů a PCB bez dioxinů, 5 2,2',4,4'-tetra-brombifenylether a 1 dioxin. Výkon: Podobné studie jako současná nebyly dříve provedeny, aby pomohly při výpočtu velikosti vzorku, nicméně se o to pokoušíme. Během šestiměsíčního období může možná klinicky významná změna POPs představovat 15-20% nárůst – to je také rozdíl v PCB mezi reprezentativními a vysokými spotřebiteli v Norsku (29). Studie bude zahrnovat 40 účastníků v každé skupině, aby bylo možné vyřadit celkem 120 účastníků. Klinický význam studie: Pokud je pozorováno zvýšení hladin POP a koreluje s kardiometabolickými riziky, může to naznačovat potřebu dále zkoumat kauzální vztah mezi POPs a kardiometabolickým onemocněním a rizikovými faktory, zejména diabetem 2. typu. Pokud konzumace tučných ryb podporuje kardiometabolické riziko, může to znamenat nutnost přehodnotit současná dietní doporučení. Pokud konzumace ořechů zlepšuje rizikové faktory KVO ve srovnání s nejíst ořechy nebo jíst tučné ryby, může to být důležitá informace o stravě pro populace s vysokým rizikem KVO.

4.3 Statistické analýzy Statistická analýza se bude řídit principem záměrné léčby s dalšími doplňkovými analýzami populace podle protokolu. Analýza dat změn POPs a rizikových faktorů KVO bude zahrnovat všechny randomizované osoby, které dokončí první 12týdenní fázi studie (analýza záměru léčby – primární výsledek). Tato analýza se bude opakovat, včetně pouze účastníků protokolu, kteří zaznamenali více než 80% shodu s přiřazenými potravinami (kompletní analýza - sekundární výsledek). Mezi skupinami bude provedeno srovnání změn POPs a rizikových faktorů KVO pomocí nezávislého výběrového t-testu. Studie porovná skupinu ryb s kontrolami a se skupinou ořechů. Srovnání v rámci skupiny bude provedeno pomocí párového t-testu. P-hodnoty <0,05 budou považovány za statisticky významné.