Die Wirkung von diätetischem Sitosterol auf Blutzucker und Cholesterin

Die relative Verteilung der unterschiedlichen Lipidmengen in den Membranen der Adipozyten spielt eine wichtige Rolle im Lipidstoffwechsel und in der Energiehomöostase. Sitosterolämie, eine seltene genetische Erkrankung, wird durch einen defekten ABC-Transporter im Darm und in den Gallenwegen verursacht, was zu einer erhöhten Aufnahme und verminderten Ausscheidung von Pflanzensterinen führt, was letztendlich zu einer beschleunigten Atherosklerose und einem vorzeitigen Tod führt.

Vor kurzem wurde eine in der Allgemeinbevölkerung sehr seltene Mutation des ABCG8-Gens bei 4 % der Amish Old Order, einer gut charakterisierten Gründerpopulation in Lancaster County, Pennsylvania, beschrieben. Vorläufige Daten weisen darauf hin, dass ansonsten gesunde Träger (Heterozygoten) der Mutation im Vergleich zu den Kontrollen einen reduzierten Body-Mass-Index, ein größeres, schwebendes LDL-Cholesterin, eine verringerte Karotis-Intima-Media-Dicke (IMT) und einen Trend zu niedrigeren Insulin- und Glukosespiegeln aufwiesen. konsistent mit einem verbesserten Profil des metabolischen Syndroms. Diese Daten legen nahe, dass ein leichter Überschuss an Pflanzensterinen eine Rolle bei der Modulation des Energiestoffwechsels spielen könnte und dass diätetisches Sitosterol das Lipidprofil und andere Aspekte des metabolischen Syndroms bei genetisch normalen Personen verbessern kann.

Um die Wirkungen von Sitosterol, dem in der Nahrung am häufigsten vorkommenden Pflanzensterol, auf die Entwicklung des metabolischen Syndroms mechanistisch zu charakterisieren, schlagen wir vor, die Träger der ABCG8-Genmutation genauer zu untersuchen; Dies wird die Möglichkeit bieten, neue Erkenntnisse über Sitosterol in der Nahrung und seine Rolle im Lipid- und Energiestoffwechsel zu analysieren. Wir nehmen an, dass Sitosterol in der Nahrung die Indizes des metabolischen Syndroms bei Trägern der Mutation im Vergleich zu Nicht-Trägern unterschiedlich beeinflusst.

Wir werden eine Nutrigenomik-Intervention an 15 ABCG8-Mutationsträgern und geschlechtsangepassten, nicht betroffenen Personen (Alter +/- 5 Jahre) durchführen. Sie werden mit isokalorischen Diäten mit hohem und niedrigem Sitosterolgehalt behandelt. Die Studienteilnehmer werden dann im NIH Clinical Center auf Veränderungen der folgenden Parameter untersucht: zirkulierende Lipide und freie Fettsäuren, Glukoseabbau, Energieverbrauch und RQ im Ruhezustand und endotheliale Gefäßfunktion. Die Abteilung für Endokrinologie, Diabetes und Ernährung an der medizinischen Fakultät der Universität von Maryland wird die Genotypisierung, die Rekrutierung von Freiwilligen für die Studie, die Analyse des Lipidgehalts der Zellmembran und die Ex-vivo-Adipozytenanalyse durchführen.

Wir gehen davon aus, dass Träger der ABCG8-Genmutation die Indizes des metabolischen Syndroms weiter verbessern, wenn sie mit einer Sitosterol-reichen Diät herausgefordert werden, und sich zu den Nicht-Träger-Kontrollen zurückbilden, wenn sie mit einer Low-Sitosterin-Diät behandelt werden. Nicht-Träger-Kontrollen bleiben unverändert oder zeigen eine bescheidene Verbesserung der Indizes des metabolischen Syndroms, wenn sie mit einer Diät mit hohem Sitosterolgehalt herausgefordert werden, die sich im Vergleich zu Ausgangs- und Trägergeschwistern verschlechtert, wenn sie mit einer Diät mit niedrigem Sitosterolgehalt behandelt werden.

Diese klinischen Daten, kombiniert mit der In-vitro-Analyse der Wirkungen von Sitosterol auf Zellmembranen und Adipozytenstoffwechsel, werden das Wissen auf dem Gebiet des Lipidstoffwechsels über die Beziehung der Lipidzusammensetzung zu häufigen Erkrankungen wie dem metabolischen Syndrom erweitern. Die aus diesem Projekt gewonnenen Daten könnten dann möglicherweise in Ernährungs- und therapeutische Interventionen in der allgemeinen Bevölkerung umgesetzt werden.