Auswirkungen des regelmäßigen und konsequenten Verzehrs von Zitrusfrüchten auf den Gefäßschutz (AGRUVASC)

Wissenschaftlicher Kontext:

Arteriosklerose ist ein chronisch pathogener entzündlich-fibroproliferativer Prozess großer und mittelgroßer Arterien, der zur fortschreitenden Bildung fibröser Plaques führt, die wiederum den Blutfluss in Gefäßen beeinträchtigen. Diese Läsionen können entweder eine okklusive Thrombose in der betroffenen Arterie begünstigen (Herzinfarkt, thrombotischer Schlaganfall) oder eine allmähliche, aber unaufhaltsame Stenose des Arterienlumens erzeugen. Auf zellulärer und molekularer Ebene treten in den frühen Stadien des Fortschreitens der Erkrankung eine Reihe subtiler Dysfunktionen auf, die mit dem Verlust zellulärer homöostatischer Funktionen von Endothelzellen, glatten Muskelzellen und Makrophagen verbunden sind, die die Hauptzelltypen in der Atheromumgebung darstellen.

Mehrere epidemiologische Studien zeigten einen negativen Zusammenhang zwischen dem Verzehr polyphenolreicher Lebensmittel (Obst und Gemüse) und kardiovaskulären Erkrankungen. Diese Assoziation wurde teilweise durch die Tatsache erklärt, dass Polyphenole die Lipidperoxidation unterbrechen, die an der Auslösung von Arteriosklerose beteiligt ist. Der Beitrag von Polyphenolen zur Prävention von CVD könnte ihrer antioxidativen Kapazität, ihren hypolipidämischen und/oder entzündungshemmenden Eigenschaften sowie ihren Auswirkungen auf Stoffwechselwege zugeschrieben werden. Unter den Früchten sind Zitrusfrüchte interessante Quellen für Polyphenole (Flavanone als Glykoside) und Carotinoide. Ein einzelnes Glas Orangensaft kann zwischen 40 und 140 mg Flavanone enthalten, was erheblich zur täglichen Gesamtaufnahme von Polyphenolen für Zitruskonsumenten beitragen kann. Der klinische Nachweis einer Rolle des Verzehrs von Zitrusfrüchten bei der Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen betrifft ihre hypocholesterinämische Wirkung und die Verbesserung einiger Biomarker für oxidativen Stress, aber die spezifische schützende Rolle des Phytomikronährstoffs, der von diesen Getränken bereitgestellt wird, wurde nie berücksichtigt. Je nach Zitrusart sind die Flavanonmoleküle unterschiedlich: Hesperetin in Orange und Clementine, Naringenin in Grapefruit und Eriodyctiol in Zitrone. Es wurde gezeigt, dass diese Moleküle antioxidative und hypolipidämische Wirkungen zeigen. Zitrusfrüchte enthalten auch verschiedene Carotinoide wie Violaxanthin, Lutein usw. sowie Cryptoxanthin, das als Provitamin A wirkt und eine positive Rolle bei der CVD-Prävention spielt. Die spezifischen gesundheitlichen Vorteile dieser Phytomikronährstoffe sind unbekannt, und eine klinische Studie mit spezifischem Design zur Bewertung des Beitrags von Zitrusmikronährstoffen wurde noch nicht durchgeführt. Darüber hinaus können Polyphenole und Carotinoide die Expression von Genen beeinflussen, die an der Atherogenese beteiligt sind. Die Wechselwirkung zwischen diesen Molekülen bei zellulären Antworten ist von besonderem Interesse. Tatsächlich könnten sie im zellulären antioxidativen Netzwerk zusammenwirken oder direkt (synergistisch oder antagonistisch) die Genexpression beeinflussen. Die Enträtselung der Regulationsmechanismen der transkriptionellen Kontrolle der Genexpression scheint eine vielversprechende zukünftige Forschungsrichtung zu sein. Neu entwickelte Hochdurchsatztechnologien leisten einen wesentlichen Beitrag zur integrativen Biologie. Studien zu Phytomikronährstoffen, die die Analyse der funktionellen Genomik und die Analyse von Phänotypen nach Stoffwechsel verwenden, stecken noch in den Kinderschuhen. Integrierte Datenbanken sind notwendig, um ihre biologischen Funktionen zu verstehen. Die Übersetzung grundlegender wissenschaftlicher Erkenntnisse in angewandte Ernährung ist eine zunehmende Herausforderung.

Gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Kontext:

Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Erwachsenen sind die Hauptursache für Morbidität und Mortalität in westlichen Ländern. In Frankreich sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen für etwa 170 000 Todesfälle pro Jahr verantwortlich, d. h. 32 % aller Todesfälle, was geschätzten Gesamtausgaben für die öffentliche Gesundheit von 7,9 % entspricht. Da epidemiologische Studien eine schützende Wirkung des Obst- und Gemüseverzehrs auf das Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zeigen, empfiehlt das in Frankreich eingerichtete Nationale Programm für Ernährung und Gesundheit mindestens 400 g Obst und Gemüse pro Tag, was 5 Stück rohem oder gekochtem Obst entspricht Gemüse. Das vorliegende Projekt wird einen soliden Hintergrund für das Verständnis der molekularen Mechanismen der vorteilhaften Wirkungen von Polyphenolen auf die menschliche Gesundheit liefern.

Wissenschaftliche und sozioökonomische Ziele:

Wissenschaftliche Ziele sind die eindeutige Feststellung der Wirkungen des Verzehrs von Phytomikronährstoffen durch Orangensaft auf vaskuläre Risikofaktoren. Diese Orangensaftaufnahme findet in einer traditionellen französischen kontrollierten Diät statt. Das bedeutet, dass sich das Projekt mit der Ernährungsprävention einer der Hauptursachen für Todesfälle und Gesundheitskosten in Frankreich befasst. Es handelt sich um eine der beliebtesten Quellen für Zitrusfrüchte. Dieses Ziel soll durch eine interventionelle klinische Studie erreicht werden. Das Endziel des vorliegenden Projekts ist es, Verbrauchern Ernährungsratschläge zum Verzehr von Zitrusfrüchten zu geben und zu verbreiten und Fruchtsafthersteller auf das Interesse aufmerksam zu machen, den Gehalt ihrer Säfte an Phytomikronährstoffen zu optimieren.

Originalität und neue Konzepte:

Die primäre Originalität des vorliegenden Projekts besteht darin, sich auf den spezifischen Beitrag der Phyto-Mikronährstoff-Fraktion von Zitrusfrüchten (Polyphenole und Carotinoide) innerhalb ihrer natürlichen Nahrungsmatrix zum kardiovaskulären Schutz zu konzentrieren. Ein solcher Ansatz wird durch die Durchführung einer randomisierten Cross-Over-Studie ermittelt, die in ihrem experimentellen Design eine regelmäßige Einnahme von Orangensaft im Vergleich zum Konsum eines Getränks umfasst, das die Zusammensetzung von Orangensaft nachahmt. Dieses Kontrollgetränk enthält die Hauptnährstoffe von Orangensaft (Kohlenhydrate, Vitamin C, Mg++, K+, Folate) mit Ausnahme von Polyphenolen und Carotinoiden. Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass kardiovaskuläre Erkrankungen eng mit endothelialer Dysfunktion verbunden sind. Daher wird sich die vorliegende Studie auf das Endothel konzentrieren, indem sowohl funktionelle (FMD) als auch systemische (plasmaendotheliale Biomarker) Parameter bewertet werden.

Ausgewählte biochemische Parameter werden normalerweise in klinischen Studien gemessen, um die metabolischen Wirkungen der untersuchten Nährstoffe zu demonstrieren. Diese Ansätze gehen jedoch nicht richtig mit der Komplexität der zwischen Nährstoffen auftretenden Wechselwirkungen oder mit der Vielzahl ihrer biologischen Ziele um. Der metabolische Ansatz bietet die neuartige Möglichkeit, die Auswirkungen komplexer Lebensmittel auf die gesamte Physiologie des menschlichen Organismus zu untersuchen, indem subtile, aber hochsignifikante metabolische Veränderungen aufgeklärt werden. Das vorliegende Projekt wird das Potenzial der Stoffwechseltechnologie hervorheben, um die gesundheitlichen Auswirkungen komplexer Lebensmittel und Ernährungsmuster in frei lebenden Populationen zu untersuchen.

Die Bereitstellung von Daten zur Bioverfügbarkeit von Mikronährstoffen (Plasmaspiegel) und zu biologischen, biochemischen und physiologischen Wirkungen wird es ermöglichen, Korrelationsstudien zwischen "eingenommenen, zirkulierenden und physiologischen Wirkungen" zu erstellen.